## PEMANFAATAN LIMBAH ASAP DARI BATOK KELAPA DENGAN MESIN PENYULING ASAP CAIR DI KABUPATEN BANYUASIN
Rahcmat D Sampurno 1) , Didi Suryana 1) , Almadora Anwar Sani 1) , Ozkar F Homzah 1*)
Willy Alexander 2)
1) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Sriwijaya
2) Mahasiswa Program Studi Teknik Mesin Produksi dan Perawatan Politeknik Negeri Sriwijaya Jln.Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139
*) email corresponding: ozkarhomzah@polsri.ac.id

## INFORMASI ARTIKEL ABSTRAK
Diperbaiki: Revised 07/05/2021 Diterima: Accepted 11/05/2021 Publikasi Online:
Online-Published 17/05/2021
©2021 The Authors.  Published by AUSTENIT
doi: http://doi.org/10.5281/zenodo.47
41709
Batok  Kelapa  merupakan  salah  satu  bahan  yang  dapat  diproses  dalam pembuatan asap cair. Proses produksi arang dari batok kelapa secara tradisional yaitu  dengan  metode  drum  klin  berpotensi  menimbulkan  polusi  udara.  Mesin penyulingan asap cair berbasis mikrokontroller bertujuan untuk membantu para pembuat arang dalam meminimalisisr dampak kesehatan akibat polusi udara dari asap  serta  menambah  pendapatan  berupa  produk  asap  cair.  Hasil  pengujian prototipe  diharapkan  dapat  meningkatan  hasil  produksi  asap  cair  yaitu membandingkan  menggunakan  media  air  dengan  temperatur  ±  29°C  dan menggunakan    refrigerasi  yangmana  temperatur  air  diturunkan  sampai  15°C dengan pengontrolan mikrokontoller-Arduino UNO. Berdasarkan hasil pengujian di Desa Tanjung Lago Kabupaten Banyuasin diperoleh produk berupa asap cair tanpa sistem refrijerasi sebanyak 203 ml dan penyulingan dengan menggunakan sistem refrijerasi sebanyak 375 ml asap cair.
Kata kunci: Asap Cair, Refrijerasi, Desa, Batok Kelapa, Prototipe

## ABSTRACT
Coconut shell is one of the ingredients that can be used as the process of making liquid smoke. The traditional production process of charcoal likely the drum klin method has the potential cause to air pollution. The prototype of microcontroller- based liquid smoke distillation aims to help charcoal producers to minimize the air polution  potential  to  these  farmers  and  to  increase  their  income  apart  from  the charcoal selling process. The prototype test results are expected to increase the yield of liquid smoke that compared to using natural water within a temperature of ± 29°C, Hence by using refrigeration the water temperature will be lowest to 15°C that  controling  using  microcontroller  (ARDUINO  Uno).  Based  on  the  results  of testing at the Tanjung Lago village, Banyuasin Regency, it was obtained 203 ml of  liquid  smoke  without  refrigeration  system  and  375  ml  of  liquid  smoke  using refrigeration system.
Keywords: Smoke-Liquid, Refrigeration, Village, Coconut shell, Prototype

## 1 PENDAHULUAN
Menurut  (Rasi  A.  J.  L  dkk,  2017)  Indonesia merupakan  salah  satu  negara  penghasil  kelapa yang  utama  di  dunia.  Namun  pemanfaatan  buah kelapa umumnya hanya daging buahnya saja untuk dijadikan kopra, minyak dan santan untuk keperluan rumah tangga, sedangkan hasil sampingan lainnya seperti  tempurung  kelapa  belum  begitu  banyak dimanfaatkan.
Menurut  (Ratnani,  2008)  Udara  merupakan faktor  yang  penting  dalam  kehidupan,  kualitas udara  telah  mengalami  perubahan.  Udara  yang
dulunya  segar,  kini  kering  dan  kotor.  Keadaan  ini apabila  tidak  segera  di  tanggulangi  dapat membahayakan  kesehatan  masyarakat  disekitar, kehidupan  hewan,  serta  tumbuhan.  Perubahan lingkungan  udara  disebabkan  pencemaran  udara, yaitu masuknya zat pencemar (berbentuk gas – gas dan partikel kecil/aerosol) kedalam udara.
Dari  latar  belakang,  maka  pemanfaatan limbah  asap  dari  pembuatan  arang  batok  kelapa perlu dilakukan, dalam upaya mengoptimalkan hasil produksi  petani  serta  meminimalisir  potensi  polusi udara yang ditimbulkan dari rumah produksi arang dari batok kelapa.

## 1.1 Asap Cair
Asap  Cair  merupakan  sebuah  senyawa  dari hasil  penguapan  secara  stimulan  dari  sebuah reaktor  panas  menggunakan  teknik  pirolisis  lalu mengalami proses kondensasi pada sebuah sistem pendinginan (Ayudiarti, L. D. dan Sari, N. R. , 2010). Dan  menurut  (Bagus,  2012)  Asap  cair  merupakan bahan  dari  hasil  penyulingan,  melalui  produk tersebut dapat digunakan dengan berbagai metode seperti proses pemcampuran, proses penyemprotan,  proses  pencelupan  atau  langsung dicampur    kedalam  produk  makanan,  dapat  juga melalui  proses  perendaman  serta  penyuntikan. Selain  itu  juga  pemanasan  pada  asap  cair  untuk menghasilkan  uap  merupakan  metode  yang dilakukan untuk pengasapan pangan.

## 1.2 Refrijerasi
Menurut (Bakrun, 2013) Refrijerasi merupakan salah satu proses penyerapan panas termal. mulai dari pendinginan pada ruangan untuk kenyamanan tubuh manusia dan pendinginan ruangan pengawetan sebuah makanan.
Menurut  (Firman  dan  M.  Anshar,  2019)  hasil penelitian menggunakan fluida penukar kalor yang cocok  atau  serta  mengatur  tekanan  fluida  yang digunakan,  maka  sistem  dapat  digunakan  untuk menyerap  atau  membuang  panas  refrijeran  pada suhu atmosfer normal.
Jika liquid refrigeran tekanan rendah terevaporasi  pada  ruangan,  maka  akan  terjadi proses  penyerapan  panas  dari  sebuah  ruangan tersebut.lalu  kandungan liquid pada  sebuah refrgerant  akan  berubah  wujud  menjadi  dari liquid menjadi  gas.  kemudian  refrigerant  yang  berwujud gas  tersebut  dilakukan  proses  kompresi  sehingga mencapai  tekanan  tertentu  akibat  dari  proses tersebut,  kemudian  refrigeran  yang  berwujud  gas tersebut membuang energi panasnya ke lingkungan sekitar  sehingga  terjadi  proses  kondensasi  dan berubah  wujud  dari  gas  menjadi  cair  yang bertekanan  tinggi.  Selanjutnya  refrigerant  yang berwujud cair tersebut menuju jalur ekspansi untuk proses  penurunan  suhu  dan  tekanan  sehingga refrigerant  berwujud mix  (gas/liquid), kemudian menuju evaporator untuk proses penyerapan panas kembali.

## 2. BAHAN DAN METODA
2.1      Komponen Refrijerasi, meliputi:
a.  Outdoor Unit
Pada  Mesin  Penyuling  Asap  cair,  outdoor unit  yang  digunakan  ialah  AC  Split  1PK  yang memiliki kapasitas pendinginan 9000 Btu/h memiliki daya input sebesar 770 W dengan arus 4.3 A. b.  Evaporator
Evaporatot  Mesin  Penyuling  Asap  Cair  ini memiliki  bentuk  Coil  yang  berbahan  tembaga dengan  panjang  pipa  sepanjang  6  meter  dengan diameter yang berukuran 3/8”.
c. Refrigrant
Refrigeran  yang  digunakan  dalam  proses sirkulasi pada sistem refrijerasi ini  yaitu refrigerant jenis R22 dimana pada refrigerant ini memiliki sifat tidak  mudah  terbakar  sehingga  dapat  mencegah kecelakaan  akibat  kebakaran  dikarenakan  pada proses penyulingan ini terdapat proses pembakaran untuk  mendapatkan  asap  yang  akan  dilakukan proses penyulingan.

## 2.2 Komponen Pirolisator

## a. Tangki Pirolisator
Tangki Pirolisator yang digunakan pada proses pembakaran  ini  ialah  sebuah  drum  besi  yang berukuran tinggi 86 cm dengan diameter 58 cm.
b. Pipa Kondensat
Pipa  kondensat  berbentuk  spiral  dengan panjang 6 m berbahan stainlees steel . c. Tabung Pendinginan
Pada  tabung  pendinginan  ini  menggunakan drum plastik berkapasitas 200 liter dengan diameter 58 cm dengan tinggi 92 cm.
2.3 Komponen Microkontroller
a. Arduino ATMega
Pada  sistem  mikrokontroller  arduino  yang digunakan ialah jenis arduino uno R3 Microcontroller ATmega328P.

## b. Sensor Suhu (DS18B20)
Pada  sensor  suhu  untuk  mengukur  suhu  pada komponen yang akan di ukur menggunakan sensor suhu DS18B20 dengan Power supply 3V – 5,5 V. Konsumsi  arus  1  mA.  Range  suhu  -55  sampai 125°C.  Akurasi  ±0,5%  Resolusi  9  –  12  bit.  Waktu konversi  < 750 ms.

## 2.4 Prosedur Penelitian
Proses  Penelitian  yang  dilakukan  terhadap permasalahan  di  atas,  diantaranya  adalah  melalui prosess  pendekatan  kepada  masyarakat  untuk melakukan aktivitas dalam program-program pemerintah di desa-desa. terutama yang berhubungan  dengan  pengolahan  karet  serta mencari  solusi  mengatasi  permasalahan  tersebut dengan menciptakan atau menginovasikan teknologi  untuk  menghasilkan  suatu  bahan  bakar alternatif.  Solusi  tersebut  di  mulai  melalui  sebuah penggunaan  teknologi  yang  sifatnya  tepat  guna sehingga  dapat  dilaksanakan  oleh  kalangan masyarakat  dengan  sebuah  kemampuan  yang dimiliki  oleh  desa  tersebut.  Metode  pendekatan yang  diajukan  dalam  mendukung  berhasilnya program  dilakukan  dengan  beberapa  tahap diantaranya :
Tahap I. Sosialisasi Kegiatan
tahap ini memiliki tujuan agar pola pikir masyarakat pengelola  getah  karet  menjadi  terbuka  dalam pemanfaatanasap  cair  sebagai  bahan  baku pembekuan  getah  karet  atau  memperdalam pemahaman mengenai sebuah prinsip  yang dapat menentukan  sebuah  keberhasilan  penerapan
teknologi.  Selain  itu  diberikan  pengetahuan  yang berhubungan  dengan  teknologi  refrigerasi.  Pada tahap  ini  juga  peran  dari  mitra  sangat  diperlukan, karena  sosialisasi  ini  sangat  penting  bagi  tahap awal pelaksanaan kegiatan..

## Tahap II. Pelatihan Materi
Pelatihan  adalah  tentang  teknologi  refrigerasi dalam  pembuatan  asap  cair  berguna  untuk memberikan  pengetahuan  serta  keterampilan terhadap lingkungan masyarakat mengenai metode pembuatan serta proses perawatan Alat penyuling dan penggunaan asap cair yang didapat.

## Tahap III. Pelaksanaan Pembuatan
Alat
Penyulingan Asap Cair Membangun percontohan penyulingan asap cair berskala rumah tangga  yang  ditujukan  kepda  anggota  kelompok yang  terpilih  guna  mengikuti  pelatihan  serta  yang dinilai  dapat  mempelopori  untuk  mewujudkan kesuksesan  sebuah  pelaksanaan  pada  proses pengembangan  di  desa  tersebut.  Masyarakat diharapkan  juga  untuk  proaktif  dalam  sebuah kegiatan semua pelaksanaan. Kegiatan ini dapat di ilustrasikan di gambar 1 dan 2.

## Tahap IV. Pengujian Prototipe
Dalam tahap ini dilakukan uji kinerja  alat baik dari proses pendinginan air, proses pembakaran hingga proses pengkondensasian asap cair dan melakukan perbandingan dengan metode menggunakan refrigerasi dan non refrigerasi

## 2.5 Rancangan Alat
Gambar 1 .Desain Instalasi Mesin Penyuling Asap
Cair
Gambar 2. Desain diagram Pemipaan

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Rancangan berupa Prototipe
Prototipe  berupa  mesin  penyuling  asap  cair merupkan  sebuah  alat  yang  berfungsi  untuk memurnikan atau memisahan fraksi senyawa asap cair  yang  terkandung  dalam  asap  cair  hasil pembakaran tungku arang batok kelapa.  Prototipe ini  dirancang  untuk  memisahkan  asap  cair berdasarkan  titik  didih  dari  masing-  masing  unsur yang terkandung dalam senyawa asap air. Setelah melalui   proses perhitungan, desain perancangan serta  perakitan  alat,  dihasikan  sebuah  alat  seperti yang direncanakan seperti pada Gambar 3.
Gambar 3 . Prototipe Mesin Penyuling Asap Cair

## 3.2. Hasil Pengujian
Data  yang  didapat  dari  pengamatan  kinerja mesin  penyuling  asap  cair  saat  sedang running ,
Dimana  dalam  proses penurunan  suhu  air  dari suhu awal 27.7°C menuju 18°C dibutuhkan waktu selama 84 menit. tahap pengambilan data tersebut dilakukan setiap 10 menit mesin beroperasi Untuk data  dari  pengamatan  kinerja  mesin  pendingin pembuat asap cair dimana dapat dilihat di tabel 1.
Tabel 1 Hasil pengujian

## 3.3 Analisa
Analisia  berdasarkan  data  hasil  pengukuran dengan penguunaan mikrokontroller serta mengamati keadaan lingkungan pada saat proses pengambilan  data  dimana  yang  berpotensi  dapat berpengaruh pada sistem refrijerasi (Rachmat Dwi Sampurno  dkk,  2021).  Dari  data  dan  hasil pengamatan  yang  telah  didapat  dan  disusun, penulis melakukan perhitungan nilai CoP dan nilai efisiensi. Setelah dilakukannya proses pengolahan data  dari  ke  P-h  Diagram  maka  didapatkan  hasil sebuah nilai enthalpy yaitu h1, h2, h3, dan h4. dan efek  refrijerasi  langsung  dapat  diketahui  nilainya
dengan  persamaan  Qer  = ṁ (h1  –  h4),  dengan kerja  kompresi  WK  = ṁ (h2  –  h1).  Sehingga diketahui  nilai  laju  aliran  massa ṁ ௐ௞ (௛ଶି௛ଵ) lalu dilakukan  proses  perhitungan  kalor  yang  dibuang pada  kondensor  Qc  =  (h2  –  h3),  dan  kerja kondensor  Qc = ṁ (h2 – h3), kemudian dilakukan proses perhitungan nilai COP aktual dan nilai COP carnot  (Stoecker,  W.F,  dan  Jones,W.,N.  1982), yang di tampilkan pada tabel 2.

## Tabel 2 Data Hasil Perhitungan
Keterangan:
h1 : entalpi pada suction line (kJ/kg) h2
: entalpi pada discharge line (kJ/kg)
h3
: entalpi pada Outlet kondensor (kJ/kg) h4 : entalpi pada Outlet pipa kapiler (kJ/kg) h2-h1 : energy proses kompresi (kJ/kg)
h1-h4 : penyerapan energi pada evaporator (kJ/kg) h2-h3 : Jumlah energi yang dipindahkan ke kondensor (kJ/kg) Cop aktual : Coefficient of Performance actual
CoP carnot : Coefficient of Performance carnot
ɳ : Efisiensi Refrijerasi (%)
Dari  gambar  4,  di  ilustariskan  nilai CoP hasil pengukuran pada menit ke 84 setelah suhu tercapai 18 0 C Dari pengukuran didapat data sebagai berikut Pada T 1 = 5,9 0 C; T 2 = 76,8 0 C; T 3 = 35,6 0 C; dan T 4 = 3,5 0 C. Dari data tersebut, telah diketahui tersebut akan sifat termodinamiknya :
a.  Titik 1 ( Outlet evaporator menuju ke kompresor) dengan parameter tekanan P1 dan temperatur pada  T1  diketahui enthalpi 1  (h1)  sebesar 410,42 kJ/kg dengan kondisi Refrigerant berada di Superheated.
b.  Titik  2  ( Outlet kompresor  dan inlet kondensor) dengan parameter tekanan P2 dan temperature T2  sehingga  diketahui  nilai enthalpy 2  (h2) sebesar 447,68 kJ/kg dengan kondisi Refrigerant berada di Superheated.
c. Titik 3 ( Outlet kondensor) dengan menggunakan temperature T3 dapat  diketahui nilai enthalpy 3
(h3)  sebesar  204,35  kJ/kg  dengan  kondisi Refrigerant berada di Subcooled.
d.Titik 4 ( Outlet ekspansion) dengan menggunakan temperature T4  diketahui  nilai enthalpy 4  (h4)
sebesar 204,35 kJ/kg dengan kondisi Refrigerant berada di Subcooled.
Gambar 4. Nilai COP actual pada proses penurunan suhu air

## 3.4 Pembahasan
Dalam  pengambilan  data perbandingan  hasil produk,  obyek  pengukurannya  meliputi  suhu pembakaran  dan  suhu  air  dimana  bahan  yang dibakar  ialah  tempurung  kelapa  yang  bermassa 4kg  dibakar  dan  dikondensasikan  selama  3  jam pengambilan data dilakukan dengan interval waktu 10 menit proses tersebut.
Dari  hasil  pengukuran:  proses  pembakaran tersebut  terdapat  perbedaan  suhu  pembakaran dengan  menggunakan  refrigerasi  dan  tanpa refrigerasi, hal tersebut terjadi dikarenakan proses pembakaran  batok  kelapa  menggunakan  metode pembakaran  langsung  sehingga  tidak  dapat menyeimbangkan  suhu  pembakaran  dalam  dua metode pendinginan tersebut.
Gambar 5. Perbandingan Perolehan Asap Cair
Dari  gambar  5,  didapat  bahwa  terjadi penambahan  perolehan  volume  asap  cair sebanyak 172 ml dengan menggunakan aplikasi refrigerasi  dalam  proses  pengkondensasian asap  dari  hasil  pembakaran  batok  kelapa  yang dibakar  selama  3  jam  yang  dilakukan  secara langsung  di  Desa  Tanjung  Lago,  Kabupaten banyuasin,  pada  gambar  6.  Hasil  penelitian (Suherman  dan  Alfansuri,  2019)  karakteristik proses  pendinginan  yang  terlalu  cepat  dapat menyebabkan  pemisahan  senyawa  asap  cair kurang maksimal.
Gambar 6. Kegiatan pemanfaatan limbah asap dari batok kelapa

## 4. KESIMPULAN
Pada  proses  instalasi  alat  penyuling  asap cair ini, masyarakat memahami proses pengoperasian mesin penyuling asap cair sehingga dapat  digunakan  untuk  mengurangi  polusi  udara yang  ditimbulkan  dari  pembakaran  batok  kelapa. Hasil pengujian prototipe disimpulkan:
1.  Komponen  menggunakan  dengan  komponen bekas (layak pakai).
2.  Biaya pembuatan relative murah.
3.  Proses kondensasi menggunakan sistem refrigerasi  pada  suhu  air  15 o C,  dengan  bahan baku  tempurung  kelapa  sebanyak  10kg, menghasilkan arang sebanyak 4-5kg dan 375 ml asap cair.
4.  Perawatan mesin dilakukan seperlunya saja.
5.  Produk  berupa  asap  cair  dapat  diaplikasikan untuk bahan alternatif pada proses pembekuan getah karet.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Politeknik  Negeri  Sriwijaya  yang  telah  memberi dukungan pembiayaan terhadap  pelaksanaan kegiatan  ini  kepada  PPPM  dengan  kontrak Pelaksanaan  Kegiatana  Penelitian  Kerjasama Dosen dan Mahasiswa dengan Nomor:
2639/PL6.2./LT/2020, tanggal 5 Mei 2020.

## DAFTAR PUSTAKA
Ayudiarti, L. D. dan Sari, N. R. (2010) “Asap cair dan aplikasinya  pada  produk  perikanan”.  Squalen. 5(3). Pp, 101–108.
Bagus  Sediadi  Bandol  Utomo.  2012.  Asap  Cair.
Penebar Swadaya: Jakarta
Bakrun.  2013.  Sistem  dan  Instalasi  Refrigerasi. Direktorat Pembinaan SMK
Firman  dan  M.  Anshar.2019.  Refrijerasi  dan Pengkondisian Udara . Garis Putih Pratama Rachmat  Dwi  Sampurno,  Ozkar  F.  Homzah,
Iskandar  Ismail,  Kodri  Hudiya  Utama,  Wahyu Adjie  Pangestu,  &  Muhammad  Ilyasa  Helmi. (2021). RANCANG BANGUN MESIN PENYULING  ASAP  CAIR  DARI  BATOK
KELAPA  DENGAN  APLIKASI  TEKNOLOGI REFRIJERASI  BERBASIS  SEMI-OTOMASI (MIKRO-KONTROLLER).  Machinery:  Jurnal Teknologi Terapan, 2(1), 39–44.
http://doi.org/10.5281/zenodo.4662523.
Rasi., A. J. L. dan Seda, Y.P, Sinar P.A.A,. Potensi Teknologi Asap Cair Tempurung Kelapa, Jurnal eUREKA, 1(1), Juni 2017, e-ISSN 2548-771X. Ratnani, R. (2008) ‘Teknik Pengendalian Pencemaran  Udara  Yang  Diakibatkan  Oleh
Partikel’, Jurnal Momentum UNWAHAS, 4(2), p. 114195. Stoecker, W.F, dan Jones,W.,N. 1982 . Refrigeration and Air Conditioning . The McGaw- Hill, Inc: New York.
Suherman  dan  Alfansuri,  Rancang  Bangun  Alat Distilasi  Asap  Cair  Shell  bertingkat  untuk meningkatkan Kualitas Asap Cair, Jurnal Mesin Sains Terapan, 3(2), 68-64, Agustus 2019.