Abstrak—Ketergantungan  manusia  akan  penggunaan  energi fosil sebagai sumber energi pembangkit listrik dapat direduksi dengan penggunaan syngas hasil gasifikasi biomassa yang dapat digunakan pada mesin diesel dual fuel. Pada mesin diesel dual fuel terdapat permasalahan berupa penurunan efisiensi termal yang disebabkan oleh rendahnya air fuel ratio (AFR), sehingga mengakibatkan terjadinya campuran kaya. Untuk mengetahui parameter unjuk kerja mesin diesel dual fuel dapat digunakan metode analisa eksergi yang mampu menunjukkan kualitas dan kuantitas  suatu  energi  serta  besarnya  loses  selama  proses konversi  energi.  Penlitian  ini  menggunakan  mesin  diesel generator  set  yang  dihubungkan  dengan  pembebanan  lampu yang diatur dengan daya keluaran 500W-3000W dan kenaikan interval  setiap  500W.  Variasi  yang  dilakukan  adalah  dengan melakukan  perubahan  air  fuel  ratio  (AFR)  serta  melakukan penambahan  mass  flowrate  udara  yang  akan memasuki  ruang bakar menggunakan blower. Terdapat 5 jenis variasi AFR yang diatur oleh  dimmer sesuai dengan kapasitas  blower. Nilai AFR yang  digunakan  adalah  10,  15,  20,  22,  dan  25.  Hasil  yang didapatkan  berupa  variasi  AFR  15  memberikan  hasil  yang optimum terhadap unjuk kerja mesin diesel dual fuel. Terdapat penurunan  laju  konsumsi  bahan  bakar  biodiesel  yang  cukup signifikan  yaitu  0,0001236  kg/s  (0,1236  gram/s),  dibandingkan dengan  sistem  single  fuel  yaitu  sebesar  0,000287  kg/s  (0,287 gram/s). Efisiensi thermal sistem single fuel masih berada di atas sistem dual fuel. Namun, efisiensi thermal pada variasi AFR 15 masih  berada  diatas  variasi  AFR  lainnya  dan  memiliki  nilai rata-rata sebesar 20%. Efisiensi eksergi sistem dual fuel masih berada  dibawah  sistem  single  fuel  yang  dikarenakan penambahan  syngas  membuat  kinerja  mesin  diesel  kurang optimal. Eksergi input yang masuk ke mesin diesel menjadi lebih besar  sedangkan  daya  yang  dihasilkan  cenderung  sama. Penghematan  konsumsi  biodiesel  terbaik  berada  pada  variasi AFR  15  dengan  rata-rata  jumlah  biodiesel  tersubstitusi  atau jumlah penghematan sebesar 58%.
Kata Kunci—Air Fuel Ratio, Eksergi, Energi, Mesin Diesel Dual Fuel, Syngas.

## I. PENDAHULUAN
EBUTUHAN  listrik  mengalami  peningkatan  seiring dengan  meningkatnya  pertumbuhan  penduduk  di Indonesia.  Kebutuhan  akan  listrik  ini  diproyeksikan  akan mengalami peningkatan yang cukup signifikan sampai pada tahun  2050,  diperkirakan  mencapai  2.214  TWh  (BaU)  atau naik  9  kali  lipat  dari  permintaan  energi  listrik  pada  tahun 2018  yaitu  hanya  sebesar  254,6  TWh  [1].  Namun,  sumber energi listrik di Indonesia masih menggunakan sumber energi tak  terbarukan  seperti  batu  bara  dan  bahan  bakar  minyak. Pada  tahun  2018,  66%  pembangkit  listrik  di  Indonesia menggunakan  bahan  bakar  batu  bara,  13%  menggunakan bahan bakar gas, 5% menggunakan bahan bakar minyak dan
13% menggunakan sumber energi baru terbarukan (EBT) [2]. Pemerintah  mencanangkan  program  pengembangan  energi baru  terbarukan  (EBT)  untuk  mengurangi  penggunaan sumber  energi  tak  terbarukan.  Salah  satu  sumber  energi terbarukan  yang  dapat  digunakan  sebagai  sumber  energi listrik  adalah  bioenergi  ( biomass )  yang  memiliki  potensi yaitu mencapai 32,6 GW [1].
Metode  yang  digunakan  untuk  memanfaatkan  biomassa adalah dengan proses gasifikasi. Pada proses gasifikasi terjadi proses  dekomposisi  termal  yang  menyebabkan  perubahan struktur  substansi.  Hal  ini  menyebabkan  bahan  bakar  padat akan menjadi bahan bakar gas yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kedua pada mesin diesel sistem dual fuel . Mesin diesel  dual  fuel merupakan  mesin  diesel  standar  yang menggunakan  dua input bahan  bakar  untuk  menghasilkan kerja  [3].  Pada  umumnya  sistem dual  fuel memiliki permasalahan  pada  rasio  udara  dan  bahan  bakar  ( air  fuel ratio, AFR).  Hal  ini  disebabkan  adanya  pemasukan syngas yang  dapat  memengaruhi  turunnya  nilai  AFR.  Nilai  AFR yang  rendah  menyebabkan  terjadinya  campuran  yang  kaya, sehingga akan berpengaruh terhadap penurunan kinerja dari mesin diesel dual fuel .
Analisa  dalam  menemukan  parameter  unjuk  kerja  mesin diesel dual fuel biasanya masih menggunakan prinsip energi. Analisa energi hanya menunjukkan kuantitas dari energi yang diberikan kepada sistem serta kuantitas hasil pengkonversian energi.  Namun,  analisa  energi  tidak  dapat  mengetahui seberapa besar kehilangan energi dan penyebabnya. Sehingga digunakan  suatu  analisa  yang  dapat  menunjukkan  besarnya kehilangan  energi  dan  lokasi  kehilangan  energi  tersebut, metode ini dinamakan dengan analisa eksergi. Sama halnya dengan  energi,  eksergi  juga  merupakan  suatu  energi  yang dapat  dimanfaatkan,  atau  suatu  kandungan  energi  yang tersedia  dalam  suatu  substansi  untuk  digunakan  sehingga dapat  menghasilkan  kerja.  Konsep  eksergi  secara  eksplisit menunjukkan suatu kualitas penggunaan energi dalam suatu proses  pengkonversian.  Metode  eksergi  ini  juga  digunakan untuk  mengevaluasi  dan  perbaikan  desain  sistem  termal dalam proses konversi energi. Sehingga penggunaan konsep eksergi ini dapat digunakan untuk mengevaluasi kinerja dari mesin diesel dual fuel .
Penelitian  mengenai  proses  gasifikasi  pelet  kayu menunjukkan  bahwa  hasil syngas gasifikasi  pelet  kayu kaliandra  memiliki  karakteristik  yang  cukup  baik  dan  telah memenuhi  standar  untuk  dapat  digunakan  sebagai  bahan bakar syngas untuk sistem dual fuel [4]. Hal ini ditunjukkan dengan nyala api yang cenderung stabil dan berwarna orange .
K

## Analisa Energi dan Eksergi Unjuk Kerja
Mesin Diesel Dual Fuel Biodiesel (B30)- Syngas

## Hasil Gasifikasi Pelet Kayu dengan Perubahan
Air Fuel Ratio dan Beban Daya
Hendro dan Ary Bachtiar Krishna Putra Departemen Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : arybach@me.its.ac.id
Selain  itu  gasifikasi  biomassa  pelet  kayu  dianggap  mampu menghasilkan  gas  yang  cukup  bagus  karena  sudah  terjadi proses  pengeringan  sebelumnya.  Sehingga  biomassa  dalam reaktor gasifikasi tidak terlalu lama mengalami proses drying . Penelitian  mengenai  aplikasi syngas pelet  kayu  sebagai bahan  bakar  mesin  diesel dual  fuel yang  bertujuan  untuk mengetahui karakteristik mesin dual fuel diesel - syngas pelet kayu  dan  substitusi  diesel  terhadap  penggunaan syngas [5]. Hasil  yang  didapat  berupa  penggunaan syngas dapat mereduksi  penggunaan  bahan  bakar diesel sebesar  22,67% terhadap  penggunaan single  fuel .  Hal  ini  dikarenakan semakin  banyak syngas yang  masuk  ke  ruang  bakar  akan menyebabkan  jumlah  bahan  bakar diesel yang  dibutuhkan dalam proses pembakaran akan semakin berkurang. Namun, jumlah syngas yang  masuk  ini  juga  akan  mengalami  angka maksimal,  dikarenakan  jika  terlalu  banyak syngas yang berada di ruang bakar akan menyebabkan pembakaran yang tidak sempurna.
Penelitian  mengenai  peningkatan  performa  dari  mesin diesel dual  fuel  biodiesel-syngas serta  dengan  penambahan AFR (penambahan aliran massa udara) menggunakan blower [6].  Pada  penelitian  ini  diperoleh  hasil  bahwa  penggunaan bahan  bakar biodiesel murni  dapat  direduksi  dengan menggunakan sistem dual fuel biodiesel-syngas yaitu sebesar 49,91%.  Hal  ini  mengalami  peningkatan  jika  dibandingkan dengan penelitian sebelumnya.
Penelitian mengenai perbandingan suatu mesin diesel dual fuel diesel-natural gas dengan menggunakan konsep energi dan  eksergi  serta  dilakukan  secara  matematis  maupun eksperimental  [7].  Berdasarkan  hasil  penelitian  diperoleh bahwa  proses  analisa  eksergi  dalam  mesin dual  fuel menunjukkan  performa  yang  lebih  besar  jika  dibandingkan dengan  analisa  eksergi.  Dalam  suatu  proses  termodinamika (konversi  energi),  analisa  eksergi  dapat  memperlihatkan diagram alir distribusi eksergi dari suatu kesatuan energi yang lebih  jelas  jika  dibandingkan  dengan  penggunaan  analisa energi.
Analisa energi dan eksergi untuk mengetahui unjuk kerja dari  mesin  diesel dual  fuel  biodiesel-syngas hasil  gasifikasi pelet kayu, dilakukan menggunakan dua metode yaitu secara eksperimental dan perhitungan. Penelitian eksperimental ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik unjuk kerja mesin diesel dual fuel menggunakan prinsip kesetimbangan energi. Dengan  melakukan  penambahan  AFR  diharapkan  dapat meningkatkan performa dari mesin diesel. Selain penambahan  AFR,  juga  dilakukan  pengujian  terhadap perubahan  beban  daya  yang  harus  dibangkitkan  oleh  mesin diesel dual fuel . Sedangkan analisa eksergi dilakukan melalui perhitungan  teoritis  dengan  menggunakan properties pada bahan bakar biodiesel maupun bahan bakar syngas. Hasil dari perhitungan  ini  akan  memperlihatkan  efisiensi  eksergi  dari proses  konversi  menggunakan  mesin  diesel dual  fuel serta didapat diagram alir dari proses pengkonversian energi yang tidak dapat ditemukan pada penggunaan sistem kesetimbangan  energi  biasa.  Tujuan  terakhir  dari  penelitian ini adalah untuk mengetahui jumlah pengurangan konsumsi bahan  bakar biodiesel terhadap  penggunaan syngas hasil gasifikasi pelet kayu.

## II. METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini terdapat beberapa parameter yang ingin diperoleh dengan menetapkan parameter input dan parameter output yang  dinyatakan  dalam  Tabel  1.  Komposisi syngas yang  digunakan  sama  dengan  komposisi syngas hasil penelitian  [8].  Hal  ini  didasari  oleh  kesamaan  beberapa parameter, yaitu raw material atau biomasa yang digunakan sama,  yaitu  menggunakan  biomasa  pelet  kayu  kaliandra, menggunakan gasifier tipe downdraft dengan nilai equivalent ratio (ER)  pada  reaktor  gasifikasi  yaitu  0,3.  Adapun komposisi komponen gas ditunjukkan pada Tabel 2.

## A. Peralatan
Peralatan  yang  digunakan  pada  penilitian  ini  antara  lain: Mesin  Diesel  Generator  Set,  mesin  diesel  yang  digunakan untuk  pengujian  sistem dual  fuel biodiesel  syngas hasil gasifikasi  pelet  kayu  adalah  mesin  diesel generator  set SUPRA  XTD7700.  Beban  Listrik  terdiri  dari  beban  lampu
Tabel 1.
Parameter eksperimen Parameter Input Parameter Output Konstan Bervariasi Diukur Dihitung AFR Beban Listrik • LHV syngas • LHV biodiesel • AFR 10 • AFR 15 • AFR 20 • AFR
22 • AFR 25
500 W hingga 3000 W, dengan interval kenaikan 500 W • Waktu konsumsi biodiesel (10mL) • ∆P udara • Debit syngas • Temperatur gas buang dan blok engine ( 0 C)
• Arus (A)
• Tegangan (V) • Daya
• Torsi • Bmep • SFC • Efisiensi Termal • AFR • Biodiesel tersubstitusi
(%) • Analisa eksergi
Tabel 2. Komposisi kompenen penyusun syngas pelet kayu
Komponen Penyusun Persentase (%) Massa Jenis (Kg/m 3 ) Pada Temperatur 339 K Nilai LHV (kJ/m 3 ) H 2 25,53 0,0714 10246 CO 22,19 0,989 12053 CO 2 12,15 1,564 - CH 4 4,86 0,57 33906 N 2 35,27 1,0304 - Gambar 1. Skema instalasi peralatan. Keterangan: 1. Lampu beban 9. Mixer (venturi) 2. Power meter display 10. Manometer 3. Engine generator set 11. Manometer 4. Gelas ukur 12. Blower 5. Tabung ukur 13. Dimmer 6. DAQ MX100 Yokogawa 14. Katup syngas buang 7. Termokopel gas buang 15. Manometer 8. Gas Analyzer 16. Termokopel blok engine
terdiri atas lampu pijar sebanyak 6 buah yang disusun secara paralel  dengan  konsumsi  daya  untuk  masing-masing  lampu sebesar 500 Watt. Masing-masing lampu dilengkapi dengan saklar untuk pengaturan beban bahan bakar biodiesel . Bahan  bakar biodiesel yang  digunakan  adalah  B30  yang mengandung  30%-volume biodiesel dan  70%-volume minyak solar. Bahan baku biodiesel ini berasal dari minyak sawit (CPO) yang diperoleh melalui proses esterifikasi atau transesterifikasi.
Bahan bakar syngas yang digunakan merupakan hasil dari proses  gasifikasi  pelet  kayu.  Gasifier  yang  digunakan  tipe downdraft  gasifier . Syngas yang  digunakan  memiliki kandungan senyawa karbon yang bersifat mudah terbakar.
Mixer digunakan untuk mencampurkan dan memasukkan syngas pelet kayu kedalam saluran intake . Proses pemasukan syngas dengan sistem dual fuel menggunakan mixer sebagai tempat udara dan syngas dicampur sebelum masuk ke ruang bakar yang dipasang pada saluran masuk udara.
Blower digunakan  untuk  menambah  suplai  udara pembakaran  mesin  diesel.  Suplai  udara  tambahan  ini ditujukan untuk mengatasi penurunan AFR akibat tambahan syngas pada saluran udara masuk.
Selain  itu  terdapat  Pipet  Volumetric  atau  Gelas  Ukur, Stopwatch, Pitot  Static  Tube  dan  Manometer  Digital, Powermeter  Display, Termokopel  Tipe  K,  Dimmer, Gas Analyzer, dan DAQ MX100 Yokogawa.

## B. Metode Pengukuran
Gambar  1  menunjukkan  skema  instalasi  peralatan  yang digunakan  pada  penelitian  ini.  Pengaturan  AFR  dilakukan dengan  penambahan  laju  aliran  massa  udara  menggunakan blower yang  diatur  dengan dimmer . Blower dipasang  pada saluran intake masukan  udara.  Kemuadian  aliran  masuk syngas dibatasi  dengan  cara  membuka  katup  gas  buang syngas jika  terjadi  lonjakan  produksi syngas .  Pencampuran
syngas dan udara ini terjadi didalam mixer . Termokopel tipe K dipasang pada mesin dan saluran gas buang mesin. Selain itu juga dipasang probe gas analyzer pada saluran gas buang mesin,  untuk  mengetahui  komponen  penyususn  dari  gas buang sebagai sisa hasil pembakaran. Ketika AFR yang sudah diinginkan  tercapai,  mesin  diesel  diberikan  beban  lampu dimulai  dari  500  Watt,  kemudian  dilakukan  pengukuran waktu  konsumsi  10  mL  bahan  bakar  biodiesel  (B30). Pengukuran yang diperoleh adalah nilai beda tekanan syngas , beda tekanan udara, temperatur gas buang, temperatur mesin, nilai  arus  dan  tegangan  listrik,  serta  komposisi  gas  buang mesin  diesel.  Hasil  pengukuran  ini  akan  digunakan  dalam perhitungan  unjuk  kerja  mesin  diesel dual  fuel dengan menggunkaan prinsip energi dan eksergi.

## C. Perhitungan Performa Mesin Diesel Dual Fuel
Pada penelitian ini, perhitungan daya yang dihasilkan oleh mesin generator  set diperoleh  dari  pemberian  listrik  pada lampu  dan  dihitung  dengan  memperhatikan  arus  listrik  dan tegangan  yang  terukur  pada Avometer .  Daya  tersebut  dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
Ne = V × I × Cosφ η gen × η trans (1)
V merupakan tegangan listrik, I merupakan arus listrik, η gen merupakan  efisiensi  mekanisme  generator  yang  diperoleh dari manual  book ,  η trans adalah  efisiensi  transmisi  yang diperoleh  dari manual  book serta  Cosφ  merupakan  faktor daya  listrik.  Konsumsi  bahan  bakar  spesifik  dapat  dihitung dengan menggunakan persamaan:
SFC = 3600 x ṁbahan bakar Ne (4) ṁ bahan bakar adalah laju alir massa bahan bakar yang digunakan.
Gambar 2. Grafik daya terhadap pembebanan.
Gambar 3. Grafik laju konsumsi biodiesel terhadap pembebanan. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 D a y a ( k W ) Pembebanan (Watt) single Tanpa blower AFR 10 AFR 15 AFR 20 AFR 22 0 0,00005 0,0001 0,00015 0,0002 0,00025 0,0003 0,00035 0,0004 0,00045 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 L a ju Ko n su m si B io d ie sel (B 3 0 ) (k g /s) Pembebanan (Watt) single Tanpa blower AFR 10 AFR 15 Gambar 4. Grafik SFC total bahan bakar terhadap pembebanan. Gambar 5. Grafik SFC biodiesel terhadap pembebanan. 0 2 4 6 8 10 12 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 S FC (k g /k W h ) Pembebanan (Watt) single Tanpa Blower AFR 10 AFR 15 AFR 20 AFR 22 AFR 25 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 S FC B io d ie sel ( k g /k W h ) Pembebanan (Watt) single Tanpa blower AFR 10 AFR 15
Untuk memperoleh besarnya nilai udara yang cukup dalam pembakaran  bahan  bakar  sistem dual  fuel digunakan persamaan:
AFR = ṁ udara ṁ bio d +ṁ s (5)
ṁ udara merupakan laju alir massa udara, ṁ bio d merupakan laju alir massa pada biodiesel sistem dual fuel dan ṁ s merupakan laju  alir  massa  pada syngas .  Nilai  efisiensi thermal dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
η th = Ne Σ(ṁ x LHV) bahan bakar
×  100% (6)
LHV bahan bakar merupakan nilai kalor bawah pada bahan bakar. Perhitungan nilai energi input per siklus untuk sistem dual fuel dapat menggunakan persamaan:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑝𝑒𝑟 𝑠𝑖𝑘𝑙𝑢𝑠  =   (𝑡  ×  ṁ𝑏𝑖𝑜 𝑑  ×  𝐿𝐻𝑉𝑏𝑖𝑜)   + (𝑡  ×  ṁ𝑠  ×  𝐿𝐻𝑉𝑠) (7)
t merupakan waktu yang dibutuhkan piston untuk mencapai satu  siklus,  LHV bio merupakan  nilai  kalor  bawah  biodiesel dan LHV s merupakan nilai kalor bawah syngas .
Untuk  mengetahui  besarnya  penghematan  atau  besarnya biodiesel  yang  tersubstitusi  pada  sistem dual  fuel dapat menggunakan persamaan:
Biodiesel tersubstitusi = ṁbio s− ṁbio d ṁbio s x 100% (8)
ṁ bio s adalah laju alir massa pada biodiesel sistem single fuel . Perhitungan eksergi chemical menggunakan persamaan:
Ẋ chem =   ṅ p ∑ y i x̅ i í i=1 + ṅ H2O x̅ H2O chem (9)
Dengan  y i merupakan  persentase  dari  setiap  komponen  gas buang, x̅ i merupakan standard chemical eksergi dari masing- masing  komponen  gas  buang.  Penghitungan mol flow rate H 2 O menggunakan persamaan yang sama dengan
menghitung mol  flow  rate gas  buang.  Perhitungan  Eksergi fisik dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut:
Ẋ physic =   ṅ p ∑ y k M ̅ k [(h k − h k0 ) − T 0 (s k − s k0 ] + ḱ k=1 ṅ H2O [(h H2O − h H2O0 ) − T 0 (s H2O − s H2O0 ] (10)
h  dan  s  merupakan  nilai  entalpi  dan  entropi  untuk  setiap komponen  penyusun  gas  buang.  Nilai  eksergi  gas  buang dapat diketahui menggunakan persamaan:
Ẋ gas = Ẋ physic + Ẋ chem
Jumlah  eksergi  yang  masuk  kedalam  ruang  bakar  dapat dihitung dengan menggunakan persaman berikut:
Ẋ enters =   ṅ d (∑ y i x̅ i í i=1 ) d +   ṅ g (∑ y j x̅ j j́ j=1 ) g (11)
Besarnya waste heat eksergi atau besarnya eksergi panas yang  dibuang  ke  lingkungan  dapat  dihitung  menggunakan persamaan berikut:
Ẋ heat = (1 − T0 Tm ) Q̇ (12)
Dengan T 0 merupakan temperatur lingkungan pengujian, T m merupakan  temperatur  gas  buang  yang  baru  keluar  dari mesin. Nilai Q atau kalor bahan bakar dapat diketahui dengan berdasarkan LHV kedua bahan bakar.
Destroyed  eksergi  menggambarkan  besarya  eksergi  yang hilang  selama  proses  konversi  energi.  Eksergi  ini  tidak berubah  menjadi  panas  ataupun  menjadi  kerja.  Besarnya destroyed eksergi  ini  dapat  dihitung  menggunakan persamaan:
Ẋ destroyed = Ẋ enters − Ẋ gas − Ẋ work − Ẋ heat (13)
Gambar 6. Grafik substitusi biodiesel terhadap pembebanan.
Gambar 7. Grafik substitusi biodiesel terhadap pembebanan. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 B io d ie sel T er su b st it u si ( % ) Pembebanan (Watt) Tanpa Blower AFR 10 0,00000 10,00000 20,00000 30,00000 40,00000 50,00000 60,00000 70,00000 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 A FR Pembebanan (WATT) single Tanpa blower AFR 10 AFR 15
Gambar 8. Grafik efisiensi thermal terhadap pembebanan. Gambar 9. Grafik efisiensi thermal terhadap pembebanan. 0% 5% 10% 15% 20% 25% 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 E fi si en si Pembebanan (Watt) single Tanpa Blower AFR 10 AFR 15 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 E n er g i In p u t Pe r S ik lu s (k J) Pembebanan (Watt) single Tanpa blower AFR 10 AFR 15 AFR 20
AFR 22
AFR 25
Ẋ work merupakan besar daya yang dibangkitkan oleh mesin diesel dual fuel .
Dengan  mengetahui  nilai  eksergi  yang  terdapat  pada proses  pembakaran  mesin  diesel dual  fuel maka  nilai efesiensi  eksergi  mesin  diesel  dual  fuel  dapat  ditemukan dengan menggunakan persamaan:
ε = Ẋwork Ẋenters (14)

## III. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Grafik Unjuk Kerja Berdasarkan Prinsip Energi
Pada sub bab ini menampilkan penjelasan mengenai unjuk kerja  dari  mesin  diesel generator  set sistem single  fuel maupun dual  fuel yang  digambarkan  ke  dalam  beberapa grafik. Variasi yang dilakukan pada sistem dual fuel adalah perubahan  AFR  yang  dilakukan  dengan  penambahan  udara serta pembatasan jumlah syngas yang masuk ke dalam ruang bakar. Nilai AFR yang digunakan adalah 10, 15, 20, 22, dan 25. Analisa yang dilakukan berupa:

## 1) Analisa Grafik Daya Terhadap Pembebanan
Gambar 2 menunjukkan grafik daya terhadap pembebanan. Pada  Gambar  2  tersebut  memperlihatkan  bahwa  terjadi peningkatan  daya  yang  dihasilkan  oleh  mesin  diesel generator set terhadap kenaikan beban. Untuk setiap variasi AFR tidak terlalu memperlihatkan perubahan nilai daya yang signifikan.
Pada  mesin  diesel generator  set putaran  mesin  dijaga konstan secara otomatis. Pada mesin diesel yang digunakan, putaran mesin berada di angka 3000 rpm. Sehingga kenaikan daya bergantung pada kenaikan beban yang diberikan kepada mesin diesel generator set . Idealnya, seiring dengan kenaikan pembebanan  putaran  mesin  akan  mengalami  penurunan
sedikit. Hal ini dikarenakan beban yang lebih besar diberikan sehingga kerja mesin sedikit lebih berat. Untuk menanggulangi  hal  ini  peran governor sangat  berpengaruh untuk menginjeksikan bahan bakar lebih agar putaran mesin tetap  konstan.  Sehingga  nilai  tegangan  untuk  setiap pembebanannya akan konstan.
Pembebanan  yang  diberikan  untuk  setiap  variasi  bernilai sama. Sehingga daya yang dihasilkan untuk setiap kenaikan beban  pun  akan  sama.  Hal  ini  terlihat pada  Gambar  2  yang memperlihatkan  bahwa trendline dari  grafik  memiliki kenaikan bersifat linear. Pada Gambar 2 terlihat pula, bahwa besarnya  nilai  daya  yang  dihasilkan  sistem dual  fuel lebih tinggi  jika  dibandingkan  dengan  sistem single  fuel. Hal  ini dapat dipengaruhi oleh besarnya tegangan yang tidak konstan untuk  setiap  pembebanannya.  Pembebanan  yang  tidak konstan  ini  dikarenakan  putaran  mesin  juga  tidak  konstan. Sehingga  besarnya  nilai  daya  yang  dihasilkan  untuk pengujian sistem single fuel berbeda dengan sistem dual fuel . Adanya  perbedaan  ini  diperoleh  sebagai  akibat  tidak konstannya  nilai  putaran  mesin  yang  digunakan  selama proses  pengujian.  Putaran  yang  tidak  konstan  ini  dapat disebabkan  oleh  keadaan  mesin  yang  belum steady ketika dilakukannya  pengambilan  data.  Dimana governor pada mesin  diesel generator  set masih  memerlukan  waktu  untuk melakukan penjagaan putaran mesin agar kembali konstan.

## 2) Analisa Grafik Mass Flow Rate Biodiesel Terhadap Pembebanan
Pada  Gambar  3  memperlihatkan  besarnya  laju  konsumsi bahan  bakar biodiesel untuk  setiap  kenaikan  beban.  Pada grafik  tersebut  terlihat  bahwa  terdapat  kenaikan  laju konsumsi  seiring  dengan  pertambahan  pembebanan. Konsumsi bahan bakar biodiesel terbesar terjadi pada sistem single fuel dimana  untuk  daya  maksimum  (3000  Watt) konsumsi  bahan  bakar  maksimum  ada  di  angka  0,0003950 kg/s (0,395 gram/s). Sedangkan untuk konsumsi bahan bakar yang  paling  sedikit  diperoleh  pada  variasi  AFR  15  dimana pada  beban  maksimum  (3000  Watt)  laju  konsumsi  bahan bakar biodiesel adalah  sebesar  0,0001849  kg/s  (0,1849 gram/s).
Mesin diesel dual fuel diharapkan dapat mengurangi laju konsumsi bahan bakar biodiesel dan ini terlihat pada grafik bahwa  terjadi  pengurangan  konsumsi  bahan  bakar  tersebut. Setiap  perubahan  AFR  juga  mengambil  peranan  penting dalam  laju  konsumsi  bahan  bakar biodiesel hal  ini dikarenakan ketika penambahan AFR dilakukan penambahan udara yang masuk kedalam ruang bakar, yang menyebabkan
Gambar 10. Grafik waste heat eksergi terhadap pembebanan.
Gambar 11. Grafik eksergi destroyed terhadap pembebanan. 0,0000 1,0000 2,0000 3,0000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 W a st e Hea t E x erg y (k W ) Pembebanan (Watt) Single Dual Fuel 0,0000 5,0000 10,0000 15,0000 20,0000 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 E x er g y S est ro y ed (k W) Pembebanan (Watt) Single Gambar 12. Grafik efisiensi eksergi terhadap pembebanan. 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 E fi si en si e k ser g i (% ) Pembebanan (Watt) Single Dual Fuel
banyaknya syngas yang  ikut  terbakar  juga  akan  berperan dalam proses penurunan laju konsumsi bahan bakar tadi. Pada penelitian ini diperoleh bahwa AFR 15 memberikan pengaruh yang signifikan terhadap terhadap laju konsumsi bahan bakar biodiesel dimana  rata-rata  laju  konsumsi  bahan  bakar biodiesel adalah sebesar 0,0001236 kg/s (0,1236 gram/s) jauh lebih sedikit jika dibandingkan dengan rata-rat laju konsumsi bahan  bakar biodiesel pada  sistem single  fuel yaitu  sekitar 0,000287 kg/s (0,287 gram/s).
3) Analisa  Grafik  Specific  Fuel  Consumption  (SFC) Terhadap Pembebanan
Gambar  4  merupakan  grafik Specific  Fuel  Consumption (SFC)  total  bahan  bakar  terhadap  pembebanan.  Nilai  SFC bahan bakar campuran kedua bahan bakar ( biodiesel - syngas ) mengalami  penurunan  untuk  setiap  kenaikan  beban.  Pada grafik terjadi penurunan yang tajam untuk semua variasi AFR dari  beban  500  Watt  sampai  dengan  1500  Watt,  kemudian dari  beban  1500  Watt  sampai  3000  Watt  mengalami penurunan yang cenderung landai. Pada Gambar 4, nilai SFC sistem single fuel menunjukkan nilai yang lebih rendah jika dibandingkan dengan sistem dual fuel .
Berdasarkan persamaan untuk menghitung besarnya nilai SFC pada sistem dual fuel dengan adanya penambahan AFR yang  dilakukan  dengan  penambahan  udara  mengakibatkan syngas yang  masuk  pun  akan  semakin  banyak,  sehingga konsumsi  bahan  bakar  total  akan  bertambah  pula.  Tetapi kondisi ini juga dapat menyebabkan penurunan bahan bakar biodiesel yang  diinjeksikan.  Dari  grafik  4.5  terlihat  bahwa SFC paling kecil berada pada AFR 15 dengan SFC rata-rata sebesar 3,1008 kg/kWh.
Gambar 5 memperlihatkan besarnya SFC biodiesel untuk setiap  variasi  yang  diberikan.  Terlihat  bahwa  SFC  sistem single fuel berada paling tinggi diantara yang lainnya. Hal ini berkaitan  dengan  besarnya  laju  konsumsi  bahan  bakar biodiesel . Namun secara keseluruhan terjadi penurunan nilai SFC untuk setiap kenaikan bebannya.
Pada  Gambar  5  dapat  disimpulkan  bahwa syngas telah dapat  mensubstitusi  bahan  bakar biodiesel dan syngas mengambil  peranan  dalam  menggantikan  bahan  bakar biodiesel  untuk  mengatasi  beban  listrik.  Nilai  SFC  yang berbeda pada tiap variasi dengan kondisi pembebanan yang sama,  disebabkan  oleh  jumlah syngas yang  menggantikan bahan  bakar biodiesel itu  sendiri.  Sehingga  jika  jumlah syngas yang  masuk  ke  ruang  bakar  semakin  banyak  akan menyebabkan  penurunan  nilai  dari  SFC,  teori  ini  sesuai dengan perumusan SFC itu sendiri.
4) Analisa Grafik Substitusi Biodiesel Terhadap

## Pembebanan
Gambar  6  merupakan  grafik  besarnya  substitusi  bahan bakar biodiesel terhadap  pembebanan.  Bedasarkan  grafik tersebut terlihat bahwa penvariasian AFR memiliki peranan yang  sangat  penting  terhadap  besarnya  substitusi biodiesel . Trendline grafik menunjukkan penurunan substitusi biodiesel yang cukup konstan terhadap penambahan beban. Penurunan substitusi  bahan  bakar biodiesel ini  menunjukkan  bahwa LHV  dari syngas tidak  mampu  memenuhi  kebutuhan tanggungan  daya  yang  diberikan.  Sehingga  biodiesel diinjeksikan semakin banyak setiap kenaikan bebannya.
Penambahan syngas memang diharapkan mampu mensubstitusi  dari  bahan  bakar biodiesel .  AFR  15
memberikan  substitusi  terbesar  dengan  rata-rata  substitusi biodiesel nya adalah sebesar 58%.  Sedangkan untuk variasi AFR  lainnya  masih  berada  dibawah  substitusi biodiesel sistem dual  fuel tanpa  menggunakan blower .  Hal  ini dikarenakan  jumlah  udara  yang  diberikan  antar  satu  variasi berbeda-beda. Sehingga jumlah syngas yang masuk pun juga berbeda. Selain itu pada sistem dual fuel tanpa menggunakan blower menggunkan syngas yang  konstan  dan  juga  tinggi. Sedangkan  untuk  sistem dual  fuel dengan  menggunakan blower  dilakukan  penjagaan  laju  aliran syngas yang  masuk hal ini mengakibatkan jumlah syngas yang tersubstitusi pun akan  berkurang.  Pada  penelitian  ini  didapatkan  substitusi biodiesel optimum berada pada nilai AFR 15.

## 5) Analisa Grafik Rasio Udara-Bahan Bakar (AFR)
Gambar  7  merupakan  grafik  dari  rasio  kebutuhan  udara- bahan bakar pada sistem single fuel maupun dua fuel . Pada Gambar  7  terlihat  bahwa  penambahan syngas dapat menurunkan  nilai  AFR  pada  mesin  diesel dual  fuel .  Untuk sistem single  fuel memiliki  nilai  AFR  dengan  rentang  64 untuk beban terendah dan turun menjadi 32 pada pembebanan tinggi. Sedangkan pada sistem dual fuel tanpa blower terjadi penurunan  AFR  yang  sangat  signifikan  menjadi  8.  Adanya penambagan syngas membuat  bahan  bakar  menjadi  lebih banyak,  sedangkan  jumlah  udara  yang  masuk  tidak  terlalu berbeda.  Penurunan  nilai  AFR  pada  sistem dual  fuel ini dikarenakan syngas juga membutuhkan udara sendiri dalam proses pembakarannya. Berdasarkan perhitungan kebutuhan udara stoikiometri dari syngas diperloeh bahwa untuk proses pembakaran  sempurna syngas dibutuhkan  AFR  sebesar  8. Hal  inilah  yang  menyebabkan  penurunan  nilai  AFR  untuk sistem dual fuel cukup signifikan. Jika didasarkan pada teori pembakaran  pada  sistem dual  fuel , syngas juga  mengambil peranan  udara  dalam  proses  pembakaran,  sehingga kebutuhan udara pembakaran pada sistem dual fuel menjadi lebih kecil. Dengan penambahan udara menggunakan blower diharapkan mampu menambahkan pasokan udara pembakaran. Namun kenyataannya semakin besar udara yang ditambahkan  akan  mengakibatkan  semakin  banyak  bahan bakar syngas yang masuk ke ruang bakar. Pada penelitian ini digunakan  variasi  AFR,  penjagaan  AFR  dilakukan  dengan mengubah  nilai  laju  aliran  masa  udara  yang  akan  diberikan serta melakukan pengaturan terhadap laju syngas yang akan memasuki  ruang  bakar.  Dengan  melakukan  perubahan  laju aliran udara dan laju aliran syngas pada setiap pembebanan, maka  mengakibatkan  besarnya  kontribusi syngas dalam mensubstitusi biodiesel (B30) menjadi kurang optimal.
Pada penelitian ini digunakan variasi AFR, penjagaan AFR dilakukan dengan mengubah nilai laju aliran masa udara yang akan  diberikan  serta  melakukan  pengaturan  terhadap  laju syngas yang akan memasuki ruang bakar. Dengan melakukan perubahan  laju  aliran  udara  dan  laju  aliran syngas untuk setiap  pembebanannya,  makan  mengakibatkan  besarnya kontribusi syngas dalam  mensubstitusi biodiesel (B30) menjadi  kurang  optimal.  Penambahan  laju  alir  massa  udara akan menyebabkan kenaikan laju aliran syngas yang masuk ke  ruang  bakar,  dan  akan  dapat  mensubstitusi  bahan  bakar biodiesel yang lebih banyak [6]. Sedangkan pada penelitian ini,  penjagaan  terhadap  AFR  dilakukan  dengan  cara mengontrol  atau  membatasi  laju  aliran syngas .  Hal  ini menjadi  faktor  utama  yang  dapat  mempengaruhi  nilai  dari
beberapa parameter unjuk kerja mesin diesel dual fuel lebih rendah jika dibandingkan dengan sistem single fuel .
6) Analisa Grafik Efisiensi Thermal Terhadap Pembebanan
Gambar  8  merupakan  grafik  efisiensi thermal terhadap pembebanan.  Pada  grafik  tersebut  memperlihatkan  bahwa terjadi  kenaikan  efisiensi thermal untuk  setiap  kenaikan pembebanan. Nilai efisiensi thermal sistem single fuel berada di atas efisiensi thermal sistem dual fuel dimana pada beban 3000  Watt  sistem single  fuel memiliki  efisiensi thermal sebesar  23%.  Untuk  sistem dual  fuel efisiensi  tertinggi  ada pada AFR 15 yaitu sebesar 20%. Serta didapat bahwa variasi AFR juga berpengaruh terhadap perubahan efisiensi thermal . Berdasarkan  persamaan  perhitungan,  efisiensi thermal bergantung pada nilai daya dan besarnya perkalian LHV dan laju  alir  massa  dari  bahan  bakar.  Dikarenakan  daya  yang dihasilkan  oleh  setiap  variasi  AFR  pada  sistem dual  fuel maupun  sistem single  fuel cenderung  sama  untuk  setiap kenaikan  beban,  makan  parameter  yang  berpengaruh terhadap hasil efisiensi thermal adalah laju aliran massa dari bahan bakar biodiesel maupun bahan bakar syngas . Semakin besar  laju  aliran  bahan  bakar  yang  masuk  ke  ruang  bakar, akan  mengkibatkan  turunnya  nilai  efisiensi thermal mesin tersebut.
Pada kondisi ini memperlihatkan bahwa efisiensi thermal sistem dual  fuel masih  rendah  jika  dibandingkan  dengan sistem single  fuel ,  tetap  dengan  penambahan  AFR  dapat meningkatkan nilai efisiensi thermal tersebut jika dibandingkan  dengan  sistem dual  fuel tanpa  menggunakan blower . Namun untuk beberapa variasi AFR masih ada yang berada  dibawah  sistem  tanpa blower .  Hal  ini  berkaitan  erat dengan  jumlah  udara  yang  masuk  ke  ruang  bakar. dan  juga dibatasinya  jumlah syngas yang  masuk  untuk  melakukan penyamaan nilai AFR tersebut. hal ini menjadi perhatian yang lebih  dalam  menentukan  nilai  udara  dan  pembatasan  nilai syngas yang  masuk  kedalam  ruang  bakar.  Selain  itu  mesin diesel  dikonstruksi  untuk  penggunaan  bahan  bakar  diesel murni,  sedangkan  penelitian  ini  menggunakan  bahan  bakar biodiesel yang dicampurkan dengan syngas , yang mana nilai LHV  dari  kedua  bahan  bakar  ini  juga  lebih  kecil  jika dibandingkan  dengan  LHV  diesel  murni.  Hal  ini  lah  yang menyebabkan  effisiensi thermal dari  sistem dual fuel  lebih rendah jika dibandingkan sistem single fuel. Pada penelitian ini  diperoleh  besarnya  AFR  optimal  untuk  menghasilkan efisiensi thermal terbesar  pada  sistem dual  fuel adalah sebesar 15 dengan efisiensi thermal 20%.
7) Analisa  Grafik  Energi  Input  per  Siklus  Terhadap Pembebanan
Energi input per siklus merupakan energi yang dibutuhkan oleh  mesin  untuk  melakukan  kerja  dalam  setiap  siklusnya. Gambar  9  menunjukkan  besarnya  energi  input  per  siklus untuk setiap kenaikan pembebanan. Gambar 9 menunjukkan bahwa  energi input mengalami  kenaikan  untuk  setiap kenaikan pembebanan. Penambahan syngas juga mengambil peranan  penting  dalam  meningkatkan  energi  input  untuk setiap siklusnya. Hal ini terlihat dengan lebih besarnya energi input sistem dual fuel jika dibandingkan dengan sistem single fuel . Perubahan AFR juga berperaruh dengan besarnya energi input untuk  setiap  siklusnya.  AFR  10  membutuhkan  energi yang  paling  besar,  kemudian  turun  seiring  dengan penambhan  AFR  hingga  mencapai  titik  yang  paling  sedikit
pada AFR 15, kemudian naik kembali untuk AFR yang lebih besar.
Kenaikan  nilai  energi input per  siklus  dipengaruhi  oleh banyaknya bahan bakar yang mengalir ke dalam ruang bakar. Semakin  banyaknya biodiesel yang  diinjeksikan  ke  dalam ruang bakar akan menyebabkan semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk setiap siklusnya. Kemudian mengakibatkan naiknya  energi input per  siklus  untuk  setiap  kenaikan pembebanan.  Selain  itu  dengan  penambahan syngas juga menyebabkan  semakin  banyak  bahan  bakar  yang  masuk  ke ruang  bakar.  Di  mana syngas juga  memiliki  nilai  LHV tersendiri sehingga menyebabkan besarnya nilai energi input per siklus untuk sistem dual fuel lebih tinggi. Idealnya dengan penambahan  udara  akan  mengurangi  besarnya  energi  input per siklus. Dikarenakan dengan semakin besarnya udara yang mengalir  akan  menyebabkan  semakin  banyak syngas yang dapat  mensubstitusikan biodiesel [6].  Sedangkan  pada penelitian ini diperoleh bahwa kenaikan AFR belum mampu menurunkan kebutuhan energi input per siklus untuk sistem dual  fuel .  Hal  ini  disebabkan  belum  optimalnya  substitusi syngas terhadap  bahan  bakar  biodiesel (B30)  sehingga  laju aliran bahan bakar biodiesel (B30) masih cukup tinggi.
B. Analisa Grafik Unjuk Kerja Berdasarkan Prinsip Eksergi Sub bab ini memperlihatkan beberapa grafik terkait analisa unjuk kerja mesin diesel generator set pada sistem single fuel maupun dual  fuel .  Analisa  grafik  unjuk  kerja  berdasarkan prinsip  eksergi pada  sistem dual  fuel hanya dilakukan  pada satu variasi optimum saja yaitu pada variasi AFR 15. Adapun analisis yang dilakukan berupa:

## 1) Analisa Grafik Waste Heat Eksergi
Waste heat eksergi atau eksergi panas merupakan besarnya panas yang dibuang ke lingkungan sebagai efek dari proses pembakaran  bahan  bakar.  panas  ini  ditimbulkan  sebagai produk  hasil  reaksi  kimia  pembakaran  dan  dibuang bersamaan dengan gas buang. Pada Gambar 10 memperlihatkan besarnya eksergi panas yang dilepaskan ke lingkungan,  grafik  tersebut  terlihat  bahwa  untuk  setiap kenaikan  beban  terdapat  kenaikan  eksergi  panas  yang dilepaskan.
Eksergi  panas  dipengaruhi  oleh  temperatur  gas  buang, sehingga semakin tinggi temperatur gas buang maka semakin tinggi  pula  eksergi  panas  yang  dilepaskan  ke  lingkungan. Selain  itu,  besarnya  eksergi  panas  juga  dipengaruhi  oleh besarnya jumlah bahan bahan bakar. Pada Gambar 10 terlihat bahwa  dengan  penambahan beban  menyebabkan  laju  aliran bahan  bakar  bertambah  untuk  menjaga  mesin  tetap  pada putaran  konstan  sehingga  besarnya  nilai  kalor  yang dihasilkan  akan  semakin  tinggi  dan  menyebabkan  kenaikan temperatur gas buang untuk setiap kenaikan bebannya. Selain itu, pada grafik juga terlihat bahwa sistem dual fuel memiliki eksergi  panas  yang  lebih  tinggi  jika  dibandingkan  dengan sistem single  fuel hal  ini  diakibatkan  jumlah  bahan  bakar yang  terbakar  juga  menjadi  lebih  banyak.  Dan syngas yang masuk ke ruang bakar tadi terbakar secara menyeluruh hal ini juga  dapat  memicu  kenaikan  temperatur  gas  buang dikarenakan nilai kalor sebagai akibat proses pembakaran dua bahan bakar meningkat.

## 2) Analisa Grafik Destroyed Eksergi
Pada  Gambar  11  terlihat  bahwa  terjadi  kenaikan  eksergi destroyed untuk  setiap  kenaikan  pembebanan  pada  sistem dual  fuel ,  sedangkan  untuk  sistem single  fuel cenderung stabil.  Hal  ini  disebabkan  oleh  penambahan  temperatur  dan dan  laju  bahan  bakar  terhadap  kenaikan  beban.  Jika  dilihat berdasarkan  persamaan,  peningkatan  eksergi destroyed ini sangat bergantung terhadap nilai eksergi yang lainnya. Pada grafik terlihat bahwa besarnya eksergi destroyed sistem dual fuel lebih tinggi jika dibandingkan dengan sistem single fuel . Hal ini dikarenakan besarnya energi input dari sistem single fuel sudah cukup mengatasi beban yang diberikan, sehingga energi syngas berubah menjadi eksergi destroyed inilah yang menyebabkan  eksergi destroyed  dual  fuel lebih  tinggi  jika dibandingkan sistem single fuel .

## 3) Analisa Grafik Efisiensi Eksergi
Efisiensi  eksergi  merupakan perbandingan  antara  eksergi kerja  yang  dapat  dimanfaatkan  dengan  eksergi  enters  atau eksergi  total  yang  diberikan.  Gambar  12  memperlihatkan bahwa  terjadi  kenaikan  efisiensi  eksergi  untuk  setiap kenaikan bebannya. Selain itu pada grafik juga terlihat bahwa efisiensi  eksergi  sistem  single  fuel  lebih  tinggi  jika dibanding k an  dengan  sistem  dual  fuel.  Sistem  single  fuel memiliki  efisiensi  eksergi  terbesar  yaitu  21,49%  sedangkan untuk  sistem  dual  fuel  memiliki  efisiensi  eksergi  sebesar 10,85%.
Efisiensi eksergi sangat bergantung terhadap jumlah bahan bakar  yang  diberikan  yang  nantinya  akan  terhitung  sebagai laju  aliran  molar.  Dengan  penambahan  syngas  dapat mensubstitusi  bahan  bakar  biodiesel  sehingga  dapat mengurangi  nilai  eksergi  enters  yang  masuk  sehingga besarnya efisiensi eksergi  sistem dual  fuel lebih  besar  jika dibandingkan dengan sistem single fuel . Namun pada grafik terlihat bahwa efisiensi eksergi sistem dual fuel masih lebih kecil.  Hal  ini  dikarena  penambahan syngas menyebabkan semakin  banyaknya  eksergi  enters  yang  mengalir  semakin besar  sedangkan  besaran  daya  atau  eksergi  kerja  yang dihasilkan  masih  sama.  Keberadaan syngas belum memberikan substitusi optimal terhadap biodiesel . Selain itu, mesin  yang  digunakan  merupakan  mesin  diesel  yang menggunakan  bahan  bakar  murni,  sehingga  penggunaan bahan  bakar  lainnya  akan  menyebabkan  kinerja  dari  mesin tersebut kurang optimal.

## IV. KESIMPULAN
Dari penelitian dan pengujian mesin diesel dual fuel dapat ditarik  kesimpulan  sebagai  berikut.  Perubahan  AFR memberikan pengaruh yang cukup signifikan terhadap unjuk
kerja mesin diesel dual fuel . Dimana AFR 15 menghasilkan untuk kerja maksimum untuk beberapa parameter.
Terdapat penurunan laju konsumsi bahan bakar biodiesel yang cukup signifikan yaitu 0,0001236 kg/s (0,1236 gram/s) jauh  lebih  sedikit  jika  dibandingkan  dengan  rata-rata  laju konsumsi bahan bakar biodiesel pada sistem single fuel yaitu sekitar 0,000287 kg/s (0,287 gram/s).
Dengan  penurunan  laju  konsumsi  bahan  bakar biodiesel menyebabkan  SFC  dari  sistem dual  fuel juga  mengalami penurunan,  yang  mengindikasikan  penghematan  terhadap penggunaan sistem dual fuel.
Effisiensi  thermal  sistem single  fuel masih  berada  diatas sistem dual  fuel .  Namun  effisiensi  AFR  15  masih  berada diatas  variasi  AFR  lainnya  dan  memiliki  nilai  effisiensi thermal rata-rata sebesar 20%.
Efisiensi  eksergi  sistem dual  fuel masih  berada  dibawah sistem single fuel . Hal ini dikarenakan syngas masih belum mampu  melakukan  substitusi  yang  optimal  terhadap biodiesel .  Hal  ini  terjadi  karena  pembatasan  jumlah syngas yang  masuk  ke  ruang  bakar  untuk  melakukan  penjagaan terhadap nilai AFR.
Penghematan  konsumsi  bahan  bakar biodiesel terbaik berada pada variasi AFR 15 dengan rata-rata jumlah biodiesel tersubstitusi atau jumlah penghematan sebesar 58%.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Dewan  Energi  Nasional  (DEN), Indonesia  Energy  Outlook  2019 . Jakarta: Sekretaris Jenderal DEN, 2019.
[2]  BPPT RI, Outlook Energi Indonesia 2021 . Jakarta: Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, 2021.
[3]  B. Sudarmanta, “Dual Fuel Engine Performance Using Biodiesel and Syn-gas  From  Rice  Husk  Downdraft  Gasification  for  Power Generation,”  in International  Seminar  on  Sustainable  Biomass Production and Utilization: Challenges and Opportunities. 2015.
[4]  U.  Siregar,  A.  Lestari,  L.  Rusniarsyah,  and  C.  Siregar,  “Fuel Substitution By Wood Gasification For Diesel Electricity Generator,” in International  Seminar  on  Sustainable  Biomass  Production  and Utilization: Challenges and Opportunities . 2020.
[5]  E.  Sutheerasak,  W.  Pirompugd,  W.  Ruengphrathuengsuka,  and  S. Sanitjai,  “Use  of  producer  gas  from  wood  pellet  on  dual  fuel  for  a diesel-engine generator,” Int. J. Mech. Eng. Robot. Res. , vol. 9, no. 10, pp. 1365--1370, 2020.
[6]  F. A. Ekabimaranto, “Karakteristik Unjuk Kerja Mesin Diesel Sistem Dual  Fuel  Biodiesel-Syngas  Hasil  Gasifikasi  Pelet  Municipal  Solid Waste  (MSW)  dengan  Variasi  Mass Flow  Rate  Udara  menggunakan Blower,”  Departemen  Teknik  Mesin:  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember, 2017.
[7]  Y.  J.  R.  da  Costa,  A.  G.  B.  de  Lima,  C.  R.  Bezerra  Filho, and  L.  de Araujo Lima, “Energetic and exergetic analyses of a dual-fuel diesel engine,” Renew. Sustain. Energy Rev. , vol. 16, no. 7, pp. 4651--4660, 2012.
[8]  E. Madadian, L. Amiri, and M. Lefsrud, “Thermodynamic analysis of wood  pellet  gasifcation  in  a  downdraft  reactor  for  advanced  biofuel production,” Waste and Biomass Valorization , vol. 11, no. 7, pp. 3665- -3676, 2020.