## SINERGI Polmed : JURNAL ILMIAH TEKNIK MESIN
Homepage jurnal: http://ojs.polmed.ac.id/index.php/Sinergi/index

## OPTIMALISASI  PERBANDINGAN  CAMPURAN  CANGKANG  DAN SERABUT KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR KETEL UAP PIPA AIR
Samuel silalahi a* , Tamara Silfia a
a Program Studi Teknik Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan, Jl. Almamater No.1, Padang Bulan, Kec. Medan Baru, Kota medan, Sumatera Utara 20155, Indonesia
E-mail: samuelsilalahi@students.polmed.ac .id (S. Silalahi) Tel.: +62 822-7784-1533
I N F O A R T I K E L

## Riwayat artikel:
Diajukan pada 1 Desember 2022 Direvisi pada 5 Januari 2023 Disetujui pada 24 Januari 2023 Tersedia daring pada 25 Februari 2023 Kata kunci: Bahan Bakar, cangkang, serabut, efisiensi, ketel uap pipa air
Keywords: Fuel, shell, serabut, efficiency, steam
boiler A B S T R A K
Ketel uap adalah suatu suatu bejana tertutup yang berfungsi  untuk mengubah energi kimia yang terdapat  di  bahan  bakar  menjadi  energi  panas  yang  dapat  mengubah  air  menjadi  uap  air  yang memiliki  tekanan  dan  suhu  yang  tinggi.  Mesin  ketel  uap  ini  sering  digunakan  sebagai  mesin produksi dalam perusahaan industri. Ketel uap merupakan wadah yang sangat tertutup secara rapat dalam panas pembakaran mengalir hingga terbentuknya uap panas. Uap yang di hasilkan oleh ketel uap di gunakan untuk memutar turbin yang akan  menghasilkan energi listrik.  Ketel uap yang di gunakan di PT. Socfindo Kebun Mata Pao adalah ketel uap jenis pipa air bermerek SFW Atmindo, berkapasitas  8  ton/jam,  dengan  tekanan  kerja  sebesar  20  Bar,  yang  menggunakan  bahan  bakar serabut dan cangkang. Potensi limbah biomassa kelapa sawit pada PT. Socfindo Kebun Mata Pao adalah  ketel uap jenis  pipa air bermerek  SFW Atmindo, berkapasitas 8 ton/jam, dengan tekanan kerja jika digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listik tenaga uap (PLTU) memperoleh energi yang  dapat  dibangkitkan  oleh  biomassa  kelapa  sawit  berupa  serabut  dan  cangkang  cukup  besar. Jumlah  bahan  bakar  yang  di  butuhkan  untuk  memproduksi  uap  sebesar  1,767  Ton/jam,  dengan kebutuhan  udara  pembakaran  sebayak  15,371  Ton/jam,  dengan  nilai  kalor  pembakaran  rendah sebesar  15114,61  kj/kg,  yang  menghasilkan  gas  asap  sebanyak  19,496  ton  gas  asap/jam  dan memiliki  efisiensi  ketel  uap sebesar  75%.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  kebutuhan  cangkang  dan serabut sebagai bahan bakar ketel uap selalu terpenuhi.
A B S T R A C T
A steam boiler is a closed place that functions to convert the chemical energy contained in the fuel into heat energy which can convert air into water vapor which has high pressure and temperature. This steam boiler is often used as a production machine in industrial companies. A steam boiler is a tightly closed container in which heat flows until hot steam is formed. The steam produced by the steam boiler is used to turn a turbine which will produce electrical energy. The steam boiler used at PT. Socfindo Kebun Mata Pao is a water pipe type boiler with the brand name SFW Atmindo , with a capacity of 8 tons/hour, with a working pressure of 20 Bar, which uses serabut and shell fuel. Potential waste of oil palm biomass at PT. Socfindo Kebun Mata Pao is a water pipe boiler with the brand name SFW Atmindo, with a capacity of 8 tons/hour, with a working pressure when used as fuel for a steam power plant (PLTU) to obtain energy that can be generated by palm oil biomass in the form of sufficient serabut and shells. big. The amount of fuel ordered to produce steam is 1,767 tons/hour, with a combustion air requirement of 15,371 tons/hour, with a low heating value  of  15114.61  kj/kg,  which  produces 19,496 tons  of  smoked  gas/hour  and  has  an  efficiency boiler by 75% . This shows that the need for shells and serabut as boiler fuel is always fulfilled.

## 1. PENGANTAR
Energi  merupakan  suatu  kebutuhan  yang  tak  mungkin  lagi  dipisahkan  dari  kehidupan  manusia. Terutama  dibidang  industri,  energi digunakan sebagai modal awal dalam proses produksi pada industri. Dimulai dari energi bahan bakar untuk menjalankan mesin produksi, dan energi listrik untuk menjalankan mesin dan membantu penerangan pada saat proses produksi (Sanjaya, 2018). Berkembangnya dunia industri tidak luput dari kebutuhan bahan bakar dan energi yang akan semakin meningkat. Seperti penggunaan bahan bakar pada ketel uap yang akan diubah menjadi uap, yang di gunakan untuk mengahsilkan energi. Kapasitas uap yang dihasilkan ketel uap berbanding lurus dengan bahan bakar yang dikonsumsi ketel uap, semakin tinggi kapasitas uap yang dihasilkan maka konsumsi bahan bakarnya semakin meningkat (Aneka Firdaus & Erwin Sirait, 2015). Ketel uap adalah sebuah bejana tertutup yang memiliki tekanan yang dirancang untuk menguabh air jenuh menjadi uap jenuh, uap jenuh yang dihasilkan ketel uap berada pada tingkat super panas pada saat sifat dan kondisi tertentu atau telah menjadi uap kering, digunakan sebagai pemutar turbin yang dapat menghasilkan energi listrik. Uap yang di  produksi ketel uap dihasilkan dari proses pemanasan air menjadi uap sehingga memiliki tekanan dan suhu yang tinggi. Selain memliki tekanan dan suhu yang sangat tinggi, uap juga memiliki kecepatan yang sangat tinggi, dengan menggunakan prinsip beda tekanan dari tekanan tinggi ke tekanan rendah (Muin A. Syamsir, 1993). Air yang dipanaskan hingga berubah fase menjadi steam, memiliki volume yang lebih besar berkisar 1.600 kali dari volume asal, dan menghasilkan tenaga seperti bubuk mesiu yang bersifat sangat mudah meledak. Jika ditinjau dari konversi energi, ketel uap berperan sebagai pengkonversi energi kimia yang terkandung didalam bahan bakar yang kemudian mengubahnya menjadi energi panas, dan selanjutnya digunakan sebagai bahan bakar atau pemanas (Kiagus Ahmad Roni dkk., 2021). Kemajuan teknologi dan industri proses produksi disusul dengan perkembangan zaman saat ini, produktifitas perusahaan dari berbagai faktor yang ada harus mengikuti perkembangan saat ini. Katel uap hampir sekitar 80 % perusahan-perusahaan yang bergerak dibidang sektor pertambangan dan perminyakan  tetap  dominan  menggunakannya  dikarenakan  tidak  jarang  dipergunakan  dalam  mesin  untuk  memproduksi  bahan  industri langsung maupun tidak langsung. Ketel uap sendiri merupakan wadah terkuci sangat rapat dimana kalor dari hasil pembakaran dialirkan ke air hingga terbentuknya suatu uap panas ( steam ) (Mirza Fazillah Ma, dkk., 2021). Cangkang dan serabut kelapa sawit merupakan limbah padat  yang  dihasilkan  oleh  pabrik  kelapa  sawit  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  biomassa  untuk  memenuhi  kebutuhan  energi  dalam pengolahan minyak kelapa sawit melalui pembakaran langsung cangkang dan serabut. Serabut adalah bahan bakar padat yang berbentuk seperti rambut, serabut ini terdapat dibagian kedua dari buah kelapa sawit setalah kulit buah kelapa sawit, didalam serabut dan daging buah sawitlah minyak crude palm oil (CPO) terkandung. Sedangkan cangkang adalah sejenis bahan bakar padat yang berwarna hitam berbentuk seperti batok kelapa dan agak bulat, terdapat pada bagian dalam pada buah kelapa sawit yang diselubungi oleh serabut. Cangkang dan serabut tersebut memiliki kandungan nilai kalor yang cukup tinggi yaitu 2.770,544 kkal dan 3.881,15 kkal. Perbandingan yang dilakukan saat pembakaran pada ketel uap yaitu serabut 30% dan cangkang 70% dilaku kan setiap hari (Oksya Hikmawan, dkk., 2021).

## 1.1 Ketel Uap
Ketel  uap  adalah  suatu  alat  berbentuk  bejana  tertutup  yang  digunakan  untuk  membentuk  uap  ( steam ).  Uap  diperoleh  dengan memanaskan air yang berada di dalam bejana dengan bahan bakar. Ketel uap mengubah energi-energi kimia membentuk energi yang lain untuk  menghasilkan  kerja.  Ketel  uap  dirancang  untuk  memindahkan  kalor  dari  suatu  sumber  pembakaran,  yang  biasanya  berupa pembakaran bahan bakar (Djokosetyardjo M. J. 1990). Ketel uap adalah sebuah kontainer di mana diberi air dan dipanaskan, sehingga air mendidih dan menguap terus menerus menjadi uap. Uap yang di hasilkan dari ketel uap digunakan untuk berbagai proses dalam aplikasi industri, seperti penggerak, pemanas, dan lain-lain. pengoperasian ketel uap harus sesuai dengan stand operasi yang telah ditentukan oleh pengguna  ketel  uap  maupun  standar  pabrik  pembuat  ketel  uap  itu  sendiri.  Standar  yang  dibuat  akan  menjamin  keamanan  dalam pengoperasian,  sehingga  akan meningkatkan efisiensi  ketel  uap  sekaligus  menekan  biaya  operasional.  Ketel  uap  juga  dapat  di  katakan sebagai pesawat uap yang akan mentransfer energi-energi kimia menjadi kerja (Muin A. Syamsir, 1993). Ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap dilakukan dengan memanaskan air yang berada di dalam pipa-pipa yang memanfaatkan panas hasil pembakaran bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara kontinu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar. Proses perpindahan air diiringi dengan proses perpindahan panas yang melibatkan bahan  bakar,  udara,  material  wadah  air  dan  air  itu  sendiri.  Proses  perpindahan  ini  ada  tiga  jenis  yaitu  konduksi,  konveksi,  dan  radiasi (Djokosetyadjo, 2015). Ketel uap pipa air memiliki sumber panas didapatkan dari pembakaran bahan bakar di dalam furnace. Energi panas ini  akan  terpancar  secara  radiasi  ke  pipa-pipa  evaporator  sehingga  dapat  memanaskan  pipa-pipa  tersebut.  Panas  yang  di  serap  oleh permukaan  pipa  akan  secara  konduksi  akan  berpindah  kesisi  permukaan  dalam  pipa.  Di  dalam  pipa,  mengalir  air  yang  terus  menerus meyerap panas tersebut. Proses penyebaran panas antar molekul air di dalam aliran ini terjadi secara konveksi. Perpindahan konveksi antara molekul air, seakan-akan menciptakan aliran fluida tersendiri terlepas dengan aliran air di dalam pipa-pipa ketel uap. Gas yang mengandung energi panas akan terus mengalir mengikuti bentuk ketel uap hingga ke sisi keluaran, sepanjang perjalanan, panas yang terkandung gas buang akan diserap oleh permukaan pipa ketel uap dan diteruskan secara konduksi ke air di dalam pipa. Air akan mengubah fase menjadi uap basah ( saturated steam ) secara bertahap dan dapat berlanjut hingga menjadi uap kering ( superheated steam ) (El-Wakil, M.M. 1992; Istianto Budhi Rahardja, dkk.m 2022).

## 1.2 Klasifikasi Ketel Uap

## 1.2.1 Ketel Pipa Api (Fire Tube Boiler)
Pada ketel uap pipa api yang mengalir di dalamnya adalah api (gas panas hasil pembakaran), yang membawa energi panas yang kemudian di alirkan melalui pipa pipa yang ada di dalam ketel uap, yang memanaskan air yang ada di sekelilingnya hingga menjadi uap. Ketel uap pipa api dapat dilihat pada gambar 1 sebagai berikut (Djokosetyardjo M. J. 1990):
Gambar 1: Ketel Pipa Api ( Fire Tube Boiler )

## 1.2.2 Ketel Pipa Air (Water Tube Boiler)
Pada ketel uap pipa air yang mengalir di dalamnya adalah air. Air bersirkulasi melalui pipa yang dipanaskan oleh api yang berada di luar pipa. Konstruksi pipa yang di pasa di dalam boler dapat berbentuk lurus atau pengkolan (tabung bengkok) dan susunan pipa di antara kedua header mempunyai kecondongan tertentu, sekitar 15 o dari garis datar yang bertujuan untuk memperlancar peredaran air di dalam ketel. Ketel uap pipa air dapat dilihat pada gambar 2 sebagai berikut (Djokosetyardjo M. J. 1990; Istianto Budhi Rahardja, dkk., 2022):
Gambar 2: Ketel pipa air ( water tube boiler )

## 1.3 Proses Pembentukan Uap
Proses terbentuknya uap terjadi melalui perubahan energi panas pada proses pembakaran bahan bakar menjadi energi panas dalam bentuk uap. Panas hasil pembakaran tersebut digunakan untuk menaikkan entalpi air sampai terbentuk uap air yang mengandung energi dalam yang disimpan dalam bentuk panas dan tekanan. Pembentukan uap pada ketel uap, bahan bakar dan udara dimasukan ke dalam ruang dapur dan terjadi proses pembakaran. Gas–gas dari hasil pembakaran akan melewati evaporator dimana superheater akhirnya akan dibuang ke atmosfer melalui cerobong asap. Sedangkan pada air pengisi, setelah mengalami pemanasan pada deaerator, lalu dimasukan ke dalam
evaporator selanjutnya  uap  jenuh  dipanaskan  lanjut  pada  alat  yang  disebut superheater ,  akhirnya  diperoleh  uap  panas  lanjut  atau superheated steam . Proses perubahan fasa dari air menjadi uap dapat digambarkan pada diagram T-S seperti pada gambar 3 dibawah ini (El-Wakil, M.M. 1992):

## 2. METODE

## 2.1 Perhitungan efisiensi ketel uap
Untuk menghitung efektivitas efisiensi pada ketel uap didapat dari perbandingan antara energi yang dipindahkan atau diserap oleh fluida kerja di dalam ketel dengan memasukan energi kimia dari bahan bakar (Djokosetyardjo, M.J. 2015).

## 2.1.1 Nilai Kalor (Heating Value)
Nilai Kalor adalah energi kimia yang dilepaskan oleh bahan bakar selama terjadinya proses pembakaran sejumlah bahan bakar. Nilai kalor juga di definisikan sebagai energi panas (kalor) yang di lepaskan pada waktu terjadinya oksidasi unsur-unsur kimia yang didapat pada bahan bakar (Muin A. Syamsir 1993).
1. Nilai kKalor pembakaran tinggi (HHV)
Nilai pembakaran tertinggi atau highest heating value yang dalam hal ini uap air yang terbentuk dari hasil pembakaran dicairkan dahulu, sehingga panas pengembunannya turut dihitung serta dinilai sebagai panas pembakaran yang terbentuk. Besarnya nilai kalor pada bahan bakar tertinggi dapat dilihat sesuai pada persamaan 1 sebagai berikut:
HHV = 33950C + 14420 (H – O₂/8) + 9400S [kJ/kg] (1)
2. Nilai kalor pembakaran rendah (LHV)
Nilai pembakaran terendah atau lowest heating value uap air yang terbentuk dari hasil pembakaran tidak perlu dicairkan dahulu, sehingga  panas  pengembunannya  tidak  ikut  serta  untuk  diperhitungkan  sebagai  panas  pembakaran  bahan  bakar  tersebut (Djokosetyardjo,2015).  Besarnya  nilai  kalor  pada  bahan  bakar  terendah  berdasarkan  persamaan  dulong  dan  petit  dapat  dilihat  dari persamaan 2 berikut:
LHV  =  HHV  −  2400 (H₂O  +  9H 2 ) +  9400S  [kJ/kg]
(2)

## 2.1.2 Kebutuhan Bahan Bakar
Jumlah laju pemakaian bahan bakar yang dibutuhkan dapat dihitung dengan persamaan 3 berikut: ṁ bb = ṁ𝑢 (ℎ𝑢−ℎ𝑎) ηbxLHV (3)

## 2.1.3 Udara Pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia antara suatu zat yang disebut bahan bakar dengan oksigen yang menghasilkan zat baru (hasil pembakaran). Maka kebutuhan bahan bakar dapat dihitung menggunakan persamaan 4 berikut :
(𝑚 𝑢𝑑 ) 𝑎𝑐𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =   (𝑚 𝑢𝑑 ) 𝑎𝑐𝑡 ×   𝑚 𝑏𝑏 ̇ (4)

## 2.1.4 Gas Asap
Reaksi pembakaran akan menghasilkan gas baru. Gas asap adalah senyawa-senyawa yang merupakan hasil dari reaksi pembakaran (Djokosetyardjo, 2013). Berat gas asp teoritis (ṁg.teo) dapat dinyatakan pada persamaan 5 sebagai berikut:
mg teo =   mu teo +   (1 − A) kg kg bb
⁄ ̇ ̇ (5)
A = Kandungan abu dalam bahan bakar ( ash ) Reaksi pembakaran sebagai berikut:
Karbon (C) terbakar menjadi CO₂ menurut persamaan 6 sebagai berikut:
C + O₂ → CO₂ (6) 12 kg C + 32 kg O₂ → 44 kg CO₂ 1 kg C  + 32 12 kg O₂ 44 12 → kg CO₂
1 kg C + 2,67 kg O₂ → 3,67 kg CO₂ Hidrogen (H) terbakar menjadi H₂O menurut persamaan 7 sebagai berikut:
2H₂ + O₂ → 2H₂O (7) 4 kg H₂ + 32 kg O₂ → 2 × 18 kg CO₂ 1 kg H₂  + 32 12 kg O₂ 44 12 → 2×18 4 kg CO₂
1 kg H₂  + 8 kg O₂ → 9 kg CO₂
Belerang (S) terbakar menjadi SO₂ menurut persamaan 8 sebagai berikut: S + O₂ → SO₂ (8) 12 kg C + 32 kg O₂ → 44 kg CO₂ 32 kg S  + 32 kg O₂ → 64 kg SO₂
1 kg S + 1 kg O₂ → 2 kg SO₂
Maka untuk menghitung berat gas asap pembakaran dilakukan perhitungan masing – masing komponen gas asap tersebut: Berat CO₂ = 3,67 CO₂ kg kg bb ⁄ Berat H₂O = 9 H kg kg bb ⁄ Berat SO₂ = 2SO₂ kg kg bb ⁄ Berat N₂ = (77 % × (m ud ) act ) + N₂ kg kg bb ⁄ Berat O₂ = (23 % × EA) (m ud ) act kg kg bb ⁄

## 2.2 Perhitungan Efisiensi Ketel Uap dengan Metode Langsung
Perhitungan efisiensi ketel uap metode langsung menggunakan persamaan 9 dan 10 Sebagai berikut:
Efisiensi ketel uap (η) = (jumlah panas uap yang di bangkitkan (jumlah panas pembakaran bahan bakar) ×100% (9) Efisiensi ketel uap (η) = ṁu (hu−ha) (ṁbb.LHV) ×100% (10)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Bahan Bakar Ketel Uap
Bahan bakar yang digunakan pada ketel uap PT. Socfindo Kebun Mata Pao adalah bahan bakar serabut dan cangkang.

## 3.2 Komposisi bahan Bakar
Bahan baku kelapa sawit berupa serabut dan cangkang PT. Socfindo Kebun Mata menggunakan bahan bakar pada cangkang 80% cangkang dan serabut 20% dimana komposisi unsur kimia terdapat pada tabel 1.
Tabel 1: Komposisi Bahan Bakar Serabut Unsur Cangkang (%) Serabut (%) Carbon (C) 51,10 46,22 Hidrogen (H) 3,35 6,14 Oksigen (O) 43,30 41,46 Nitrogen(N) 1.15 1,57 Sulfur (S) 0,10 0,13 Ash 0,50 4,30
Persentase komposisi bahan bakar adalah sebagai berikut:
C = 6 1 (0,511) + 5 6 (0,4822) = 0,4869 (kg/kg bahan bakar)
H = 6 1 (0,0335) + 5 6 (0,0614) = 0,0566 (kg/kg bahan bakar)
N = 6 1 (0,0165) + 5 6 (0,0157) = 0,0157 (kg/kg bahan bakar)
S = 6 1 (0,001) + 5 6 (0,0013) = 0,0011 (kg/kg bahan bakar)
O ₂ = 6 1 (0,433) + 5 6 (0,4164) = 0,4191 (kg/kg bahan bakar)
Ash  = 6 1 (0,005) + 5 6 0,043) = 0,0366 (kg/kg bahan bakar)

## 3.3 Nilai Kalor Bahan Bakar
Nilai kalor pembakaran tinggi (HHV) bahan bakar serabut dan cangkang dapat ditentukan berdasarkan persamaan (1) HHV  = 33950 C  +  14420 (H  – 𝑂₂ 8 ) +  9400 S  [kJ/kg]
HHV = 33950 (0,4869) + 14200 (0,0566 − 0,4191 8 ) + 9400(0,0011) HHV = 16530,255 + 61,06 + 10,34 HHV = 16601,655 [kJ/kg] Nilai Kadar air ( moisture ) dalam bahan bakar di PT. Socfindo Kebun Mata Pao dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini:
Tabel 2: Nilai Moisture Bahan Bakar Jenis Bahan Bakar Nilai Mostuire Bahan Bakar (%) Cangkang 11,40 Serabut 10,64
Nilai kalor pembakaran rendah (LHV) cangkang LHV = HHV – (M+9 (H 2 ) LHV = 16601,655 – 2400 (0,114 + 9 (0,0566)) LHV = 15105,49 Nilai Kalor Pembakaran Rendah (LHV) serabut LHV = HHV – (M+9 (H 2 ) LHV = 16601,655 – 2400 (0,106 + 9 (0,0566)) LHV = 15123,73
LHV Rata-rata =
Jumlah nilai
banyaknya bahan bakar
LHV Rata- rata = 15105,49+15123,73 2 LHV Rata- rata = 15114,61 kJ/kg

## 3.4 Konsumsi Bahan Bakar
Laju jumlah konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan dapat dihitung menggunakan persamaan 3 dengan sebagai berikut: ṁbb = ṁ𝑢 (ℎ𝑢−ℎ𝑎) ηb×LHV Tu : 250 ˚C Pu : 20 Bar Nilai entalpi air umpan (h a ) pada T a = 95 ˚C T = 95 ˚C; h a = 398,09 kJ/kg Nilai entalpi uap (h u ) pada T u = 250 ˚C dan P u = 20 bar T = 250 ˚C; h u = 2903,3 kJ/kg ṁ = 8 Ton/jam
Maka kebutuhan bahan bakar dapat dihitung menggunakan persamaan 3 sebagai berikut
ṁ bb = 8000 𝑘𝑔 𝑗𝑎𝑚 (2903,3 − 398,09) 0,75 × 15114,61 ṁ bb = 20041,680 11335,957 ṁ bb = 1767,97 kg/jam ṁ bb = 1,767 Ton/jam Cangkang = 1 6 × 1767,97 = 294,66 kg/jam
Serabut = 5 6 × 1767,97 = 1473,30 kg/jam

## 3.5 Efisiensi energi panas ketel uap (ƞketel uap)
Efisiensi ketel uap sebagai berikut: η b = (jumlah panas uap yang di bangkitkan) (jumlah panas pembakaran bahan bakar) ×100%
η b = ṁu (hu−ha) (ṁbb.LHV) ×100%
η b = 8000𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚(2903,3−398,09)𝑘𝑗/𝑘𝑔 1767,97kg/jam .15114,61kj/kg η b = 20041680 26722177,042 η b = 0,7500 η b = 75 % Efisiensi ketel uap adalah sebesar 75%

## 3.6 Pembahasan
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar yang menghasilkan kalor. Pembakaran yang sempurna akan dapat mengubah seluruh energi yang memungkinkan pada bahan bakar. Pembakaran tidak dapat mencapai efisiensi 100% dikarenakan  adanya kerugian (loss) pada  instrumen pendukung (Yolanda Pravitasari  dkk., 2017). Menurut Yudi Setiawan, 2012 mengatakan bahwa nilai kalor pembakaran pada bahan bakar serabut, cangkang dan campuran serabut, cangkang buah kelapa sawit, nilai kalor yang paling tinggi pada komposisi bahan bakar campuran 80% serabut dan 20% cangkang kelapa sawit dengan nilai kalor 16.584,233 Kj/Kg. Analisis yang dilakukan nilai kalor akan meningkat dengan semakin rendahnya nilai kadar abu dan kadar air bahan bakar cangkang dan serabut buah kelapa sawit. Jumlah bahan bakar yang digunakan untuk operasi ketel uap tergantung dengan nilai kalor terendah/ low heating value (LHV) dari bahan bakar ketel uap itu sendiri. Semakin tinggi nilai LHV suatu bahan bakar semakin sedikit pula jumlah bahan bakar yang digunakan, begitupun sebaliknya semakin rendah nilai LHV suatu bahan bakar semakin banyak pula jumlah bahan bakar yang digunakan ketel uap tersebut untuk beroperasi (Amirsyam Nasution dkk., 2020).

## 4. KESIMPULAN
Cangkang  dan  serabut  yang  digunakan  sebagai  bahan  bakar  pada  ketel  uap  pipa  air  PT.  Socfindo  Kebun  Mata  Pao  berguna  untuk mengurangi limbah cangkang dan serabut sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar di ketel uap pipa air. Jumlah kebutuhan bahan bakar yang dibutuhkan oleh ketel uap pipa air PT. Socfindo Kebun Mata Pao adalah 1767,97 atau cangkang sebayak 294,66 kg dan serabut sebayak  1473,30  kg.  HHV  yang di  hasilkan  oleh  bahan  bakar  yaitu  sebesar  16601,655  kJ/kg  dan  menghasilkan  LHV  rata-rata  sebesar 15114,61 kJ/kg dengan perbandingan penggunaan bahan bakar sebayak 1:5 atau 1 kg cangkang berbanding dengan 5 kg serabut. Efisiensi dari ketel uap pipa air sebesar 75%, nilai efisiensi itu sangat di pengaruhi oleh nilai kalor yang terkandung pada bahan bakar, kadar air bahan bakar, dan jumlah  udara masuk pada  proses pembakaran. Sehingga untuk memperoleh  pembakaran  yang sempurna di butuhkan bahan bakar dan udara yang seimbang.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan rasa syukur karena berkat dan rahmat yang maha kuasa penulis dapat menyelesaikan artikel ini, serta terima kasih yang sedalamnya karena dukungan Jurusan Teknik Mesin POLMED dalam menyelesaikan penelitian dibidang energi.

## DAFTAR PUSTAKA
Djokosetyardjo M. J. (1990). Pembahasan Lebih Lanjut Tentang Ketel Uap . Jakarta, CV Pradnya Paramita. Djokosetyardjo, M. J. (2015). Teknik Pesawat Tenaga. Jakarta, Bumi Aksara Jakarta. El-Wakil, M.M. (1992). Instalasi Pembangkit Daya Jilid 1. Jakarta. Erlangga.
Hikmawan, O., Naufa, M., & Simarmata, L.H. (2020). Pemanfaatan Cangkang Dan Serat Kelapa Sawit Sebagai Bahan Bakar Boiler . Jurnal Teknik dan Teknologi 15 (29) , 18-26.
Ma, M. F., Munawir, Al. Supardi, J., & Muzakir. (2021). Analisa  Bahan Bakar Serabut  Dan  Cangkang  Pada  Kater Uap  Kapasistas 20
Ton/Jam di PT. Beurata Subur Persada. Jurnal Mekanova 7 (2) , 165-174.
Muin A. Syamsir. (1993). Pesawat Konversi Energi 2 (turbin Uap), Edisi II, Jakarta, CV Rajawali.
Nasution, A., Nasution, M., & Rizal, P. (2020). Analisa Pembakaran pada Ruang Bakar Boiler Untuk Kebutuhan 30 Ton/Jam Tekanan 20 Bar dengan Bahan Bakar Cangkang dan Serabut. Piston 4 (2), 86-88.
Pravitasari, Y., Malino, M.B., & Mara, M.N. 2017. Analisis Efisiensi Boiler Menggunakan Metode Langsung. Prisma Fisika 5 (1) , 9-12. Roni, K.A., Elfidiah, Yudha Widaputra, Y., & Dewi, D.K . (2021). Analisis Pengaruh Rasio Serabut Dan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Bakar Pada Boiler. Jurnal Redoks 6 (1) , 1-6.
Setiawan,  Y.  (2012).  Karakteristik  Campuran  Cangkang  Dan  Serabut  Buah  Kelapa  Sawit  Terhadap  Nilai  Kalor  Di  Propinsi  Bangka Belitung. Turbo Jurnal Program Studi Teknik Mesin 1 (1) , 38-43. Rahardja, I.B., Abinanda, E., & Siregar, A.L. (2022). Water Tube Boiler Pabrik Kelapa Sawit Kapasitas 45 Ton/Jam. Jurnal Citra Widya Edukasi 14 (1) , 39-54.