## Pemanfaatan Sekam Padi Sebagai Energi Alternatif Untuk Membangkitkan Energi Listrik
Marshall Supit. (1) , Ir. Hans Tumaliang, MT. (2) , Dr. Eng Meita Rumbayan, ST.,M.Eng. (3)
(1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2
Jurusan Teknik Elektro-FT. UNSRAT, Manado-95115, Email: marshallsupit83@gmail.com
Abstract--Electrical  energy  is  one  of  theinfrastructure related  to  the  livelihood  of  many  people.  Until  now,  the  supply  of electric  energy  sources  are  still  reliant  on  the  use  of  petroleum  and coal  are  expected  to  be  exhausted  the  next  10-15  years.  In  this  final task,  the  calculated  amount  and  the  potential  energy  that  can  be produced from 200 hectares of rice farms in the village Wineru. In the test, the authors made a prototype of a simple steam power plant using rice husk fuel. From burning rice husks 119,75 kg, can be generated by 477.400 kcal of heat energy equivalent to 23,28 kWh of electricity which the combustion efficiency of 93%. Heat energy provided to the working fluid of rice husk power plant prototype average of 32.540,31 kcal.  Mechanical  energy  produced  in  the  turbine  of  89,57  kJ/kg equivalent of 24,8 Wh electric energy. The output voltage generator 9 Volt.Electric  power  that  can  be  generated  from  200  hectares  of  land that is 178,078 kW.
Keywords:  Alternative  Energy,  Electrical  Energy,  Heat  Energy,  Rice Husk
Abstrak-- Energi listrik merupakan salah satu infrastruktur yang menyangkut hajat hidup orang banyak. Sampai saat  ini,  penyediaan  sumber  energi  listrik  masih  bergantung  pada penggunaan  minyak  bumi dan  batu  bara yang  diperkirakan 10-15 tahun  mendatang  akan  habis.  Dalam  tugas  akhir  ini,  dihitung jumlah serta  potensi energi yang dapat  dihasilkan  dari 200 hektar lahan  pertanian  padi  di  Desa  Wineru.Di  dalam  pengujian,  penulis membuat  prototype  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap  sederhana dengan  menggunakan  bahan  bakar sekam  padi. Dari  pembakaran sekam  padi  119,75  kg,  dapat  dihasilkan  energi  kalor  sebesar 477.400  kcal  setara  dengan  23,28  kWh  listrik  dimana  effisiensi pembakaran  sebesar  93%.  Energi  kalor  yang  diberikan  kepada fluida  kerja  prototype  PLTU  sekam  padi  rata-rata  32.540,31  kcal. Energi  mekanik  yang  dihasilkan  pada  turbin  sebesar  89,57  kJ/kg setara  24,8  Wh  energi  listrik.  Tegangan  output  generator  9  Volt. Energi  listrik  yang  bisa  dihasilkan  dari  200  hektar  lahan  yaitu 178,078 kW.
Kata Kunci:Energi Alternatif, Energi Kalor, Energi Listrik, Sekam Padi

## A. PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  dengan  iklim  tropis dengan  curah  hujan  cukup  merata.Mayoritas  penduduk berprofesi  sebagai  petani  terutama  petani  beras.Indonesia memproduksi kira-kira 25 juta ton beras setiap tahunnya.Pertanian  dijalankan  pada  tingkat  pedesaan  yang mandiri. Pada tingkat produsi  yang  mencapai 25 juta ton,  dapat dihasilkan  sekam  padi  sekitar  7,55  juta  ton.  Di  Desa  Wineru, Kecamatan  Poigar,  Bolaang  Mongondow  memiliki  potensi pertanian  padi  yang  cukup  baik.  Dengan  luas  areal  pertanian yang mencapai ratusan hektar, dapat dihasilkan ratusan ton beras dan  sekam  padi  akumulasi  1  ton  setiap  hektar  dengan  produksi
maksimal.Pemanfaatan  limbah  padi  sebegai  energi  untuk menghasilkan  listrik  merupakan  suatu  alternatif  dalam menopang  krisis  energi  listrik  yang  dialami  Sulawesi  Utara. Apabila  energi  dari  limbah  pertanian  padi  dimanfaatkan  dalam cakupan  pedesaan  yang  didukung  pemerintah  dan  dikelola dengan  baik,  kedepannya  akan  dihasilkan  swasembada  energi yang cukup dan menghasilkan suatu desa yang mandiri.

## B. DASAR TEORI Tumbuhan Padi
Padi  merupakan  sumber  karbohidrat  utama  bagi mayoritas  penduduk  dunia.Hasil  pengolahan  padi  dinamakan beras.Beras merupakan olahan yang dijual pada konsumen.Sekam adalah bagian dari bulir padi-padian (serealia) berupa lembaran yang kering, bersisik, dan tidak dapat dimakan.

## Potensi Tumbuhan Padi di Desa Wineru
Desa  Wineru  merupakan  desa  dengan  mayoritas penduduk  berprofesi  petani.Sekitar  ratusan  hektar  lahan pertanian  diolah  penduduk  dengan  persentasi  65%  Padi,  25% Kelapa  dan  10%  tanaman  pertanian  lainnya.Terdapat  5 penggilingan padi di Desa Wineru.Untuk menopang kualitas dan kuantitas  hasil  pertanian  Padi,  terdapat  beberapa  kelompok  tani yang diketuai oleh setiap ketua dusun(lihat gambar 1).

## Pemanfaatan Tumbuhan Padi di Desa Wineru
Beras  merupakan  makanan  pokok  warga  Desa Wineru.Hasil  pertanian  padi  sebagian  dikonsumsi  dan  sebagian lainnya dijual di pasar.Pada hasil pertanian padi di Desa Wineru terdiri atas beras, sekam padi, bekatul, dan batang padi.

## Limbah Pertanian Padi
Limbah  pertanian  seperti  sekam  padi  sebenarnya  dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi yang ramah lingkungan dan
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer, vol.4 no.4, (2015), ISSN : 2301-8402
ekonomis,  karena  sampai  saat  ini  limbah  sekam  belum dimanfaatkan sebagai sumber energi.

## Pembakaran Limbah Padi
Pembakaran  sekam  dan  batang  padi  bisa  melalui  cara tradisional,  ataupun  cara  modern.  Nilai  panas  yang  terkandung pada  sekam  padi  cukup  besar,  yaitu  sekitar  4000  kcal/kg  setara dengan 4,652 kWh.

## Energi Kalor
Energi  kalor  merupakan  salah  satu  bentuk  energi  yang berpindah  dari  benda  bersuhu  tinggi  ke  benda  bersuhu rendah.Energi  kalor  dapat  diubah  menjadi  energi  mekanik maupun sebaliknya.
1 kcal = 4,186 x 10³ J 1 cal   = 4,2 J
Satu  kalori (cal) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik 1°C. Persamaan energi kalor adalah sebgai berikut:
Q = m.c. Δ t (1)
Keterangan:
Q   = banyaknya kalor yang diperlukan (kcal) c   = kalor jenis (cal/g °C)
m  = massa benda (Kg)
Δ t  = perubahan suhu
FCR = massa/waktu (2)
Keterangan:
FCR  =  Fuel  Consumption  Rate  (bahan  bakar  yang dibutuhkan) (kcal/jam) η = Q/(FCR+HVF) (3) Keterangan: η = effisiensi (%) HVF =  Heat  Value  Fuel  (nilai  kalor  bahan  bakar)
(kcal/Kg)

## Proses Konversi
Konversi  energi  biomassa  sekam  padi  menjadi  listrik memiliki prinsip yang sama dengan menggunakan batubara yaitu pembakaran  dengan  menggunakan  media  kerja  air  dan  uap. Dimana sekam padi merupakan bahan bakar.
Gambar 2.Prinsip kerja sistem termodinamika. Sumber: ebooksclub.org. Fundamentals Engineering Thermodynamics. 2003.
Prinsip  kerjanya  berdasarkan  hukum  termodinamika  yang mengubah energi kalor menjadi energi mekanik (lihat gambar 2).
Energi  gerak  mekanik  kemudian  dikonversi  menjadi energi  listrik  melalui  poros  turbin  yang  telah  terkoppel  dengan rotor generator.

## Turbin
Uap yang memiliki elevasi temperatur dan tekanan dari boiler  sehingga  terjadi  ekspansi  dan  menghasilkan  kerja  pada turbin.  Uap  tersebut  akan  menuju  kondenser  pada  keadaan  2 dengan  tekanan  yang  relatif  kecil.  Persamaan  yang  diperoleh adalah sebagai berikut:
0 = Qcw 0 – Ẇ t + h₁ − h₂ + + g(z₁ − z₂) Ẇ ṁ = h ₁ – h ₂ (4)
h = U + ρ .V (5)
Keterangan:
Ẇ t = kerja/energi pada turbin (kWh)
ṁ = laju aliran massa fluida kerja (Kg/s)
h = entalpi, energi yang terjadi pada suatu sistem termodinamika (kJ/Kg.K) U = Energi dalam (kJ) p = massa jenis (Kg/m³)
V = volume (m³)

## Kondensor
Pada  kondensor  terjadi  transfer  panas  dari  sistem  ke luar (lingkungan). Pada kondenser terjadi pengembunan.
ṁ = h – h ₃ (6)
Keterangan:
Qout = energi panas yang dilepaskan (kWh)

## Pompa
Pada  pompa,  fluida  yang  telah  terkondensasi  pada keadaan  3  dipompakan  menuju  bolier.Pada  tahap  ini,  energi diberikan dalam bentuk tekanan terhadap fluida kerja.
Ẇ p/ ṁ = h ₄ – h ₃ (7)
Keterangan:
Ẇ p = kerja yang masuk ke sistem (kWh)

## Boiler
Fluida  kerja  yang  telah  melewati  pompa  melengkapi suatu siklus ketika air meninggalkan pompa pada keadaan 4.Air tersebut  yang  nantinya  disebut  boiler  feedwater.Air  tersebut kemudian disaturasi dan diuapkan pada boiler.
Qin/ ṁ = h – h ₄ (8)
Keterangan:
Qin = energi panas yang masuk ke sistem (kWh)

## Kinerja Parameter-Parameter Termodinamika
Yang  perlu  diperhatikan  dalam  sistem  termodinamika yaitu  thermal  efficiency  yang  menunjukkan  kemampuan  sistem termodinamika.
η = Ẇ ṁ Ẇ ṁ !"
= (#₁ #₂) (#₄  #₃) #₁ # ₄ (9)
Parameter  yang  lain  yaitu  bwr  (back  work  ratio merupakan  rasio  input  kerja  pompa  terhadap  energi  yang dihasilkan pada turbin.
Bwr = ( Ẇ p/ ṁ )/( Ẇ t/ ṁ ) = ((h ₄ -h ₃ ))/((h -h ))

## Metode Tinjauan Teknis
Tinjauan teknis dilakukan untuk mengetahui kandungan energi  yang  bisa  dihasilkan  dari  pembakaran  sekam  padi  serta kapasitas  produksi  sekam  padi  di  Desa  Wineru  berdasarkan jumlah lahan.

## Metode Penentuan Hasil Sekam Padi berdasarkan Kapasitas Lahan
Untuk  mengetahui  kapasitas  produksi  sekam  padi berdasarkan kapasitas lahan, kita dapat menggunakan persamaan berikut:
Sh = Bh x 30%
Keterangan:
Sh = Sekam yang dihasilkan per hektar Bh = Beras yang dihasilkan per hektar Untuk  mengetahui  total  produksi  sekam  padi,  maka dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
Tp = L x Ps Keterangan: Tp = Total produksi sekam padi L   = Luas lahan Ps  = Produksi dekam padi per hektar Untuk  mengetahui  rata-rata  gambaran  has sekam  padi  setiap  harinya,  maka  dapat  digunakan  persamaan sederhana sebagai berikut:
Psh = Tp/h Keterangan: Psh  = Produksi sekam per hari Tp   = Total produksi sekam padi h     = Jumlah hari dalam masa tanam sampai panen

## Metode Penentuan Energi Listrik yang Dihasilkan Sekam
Untuk mengetahui energi listrik yang dapat selama 24 jam sehari dapat diketahui melalui persamaan berikut:
nal Teknik Elektro dan Komputer, vol.4 no.4, (2015), ISSN : 2301-8402
back  work  ratio).  bwr merupakan  rasio  input  kerja  pompa  terhadap  energi  yang
(10)
Tinjauan teknis dilakukan untuk mengetahui kandungan energi  yang  bisa  dihasilkan  dari  pembakaran  sekam  padi  serta kapasitas  produksi  sekam  padi  di  Desa  Wineru  berdasarkan
Metode Penentuan Hasil Sekam Padi berdasarkan Kapasitas
engetahui  kapasitas  produksi  sekam  padi berdasarkan kapasitas lahan, kita dapat menggunakan persamaan
(11) Sh = Sekam yang dihasilkan per hektar
Bh = Beras yang dihasilkan per hektar Untuk  mengetahui  total  produksi  sekam  padi,  maka dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
(12)
Ps  = Produksi dekam padi per hektar rata  gambaran  hasil  produksi sekam  padi  setiap  harinya,  maka  dapat  digunakan  persamaan
(13)
= Jumlah hari dalam masa tanam sampai panen

## i Listrik yang Dihasilkan Sekam Padi
Untuk mengetahui energi listrik yang dapat selama 24 jam sehari
W = $#
#
Keterangan:
W    = Daya dihasilkan (kW) Wh  = Jumlah daya x satuan waktu (kWh) H = Lama operasi (h)

## C. PERANCANGAN PROTOTYPE Sistem Pemanfaatan Sekam Padi Sebagai Energi Alternatif
Untuk membuat suatu PLTU yang menggunakan sekam padi  sebagai  suplai  bahan  bakar,  maka  sebaiknya  PLTU dibangun  dekat  dengan  sumber  produksi  sekam  padi  maupun fluida  air.Untuk  meningkatkan  produktivitas,  sebaiknya  dibuat tempat  penampungan  sekam  padi  ( sekam  padi  dapat  digunakan  dengan  lebih  efisien  da saat dibutuhkan.Gambar 3merupakan padi sebagai energi alternatif.

## Desain dan Konstruksi PLTU Sekam Padi
Rancangan dibuat secara sederhana dengan memperkirakan  biaya  yang  tersedia  penulis,  namun  tidak melupakan  prinsip-prinsip  dasar  dan  cara  kerja  alat  dan komponen  yang  digunakan  (lihat  gambar  4  dan menggunakan  beberapa  komponen gambar 6).
Gambar 4.Gambar desain rancangan
(14) = Daya dihasilkan (kW)
= Jumlah daya x satuan waktu (kWh)
= Lama operasi (h)

## PROTOTYPE PLTU SEKAM PADI Sistem Pemanfaatan Sekam Padi Sebagai Energi Alternatif
Untuk membuat suatu PLTU yang menggunakan sekam an  bakar,  maka  sebaiknya  PLTU dibangun  dekat  dengan  sumber  produksi  sekam  padi  maupun fluida  air.Untuk  meningkatkan  produktivitas,  sebaiknya  dibuat tempat  penampungan  sekam  padi  (storage)  sehingga  nantinya sekam  padi  dapat  digunakan  dengan  lebih  efisien  dan  tersedia merupakan sistem pemanfaatan sekam

## Desain dan Konstruksi PLTU Sekam Padi
Rancangan dibuat secara sederhana dengan memperkirakan  biaya  yang  tersedia  penulis,  namun  tidak rinsip  dasar  dan  cara  kerja  alat  dan (lihat  gambar  4  dan  5).  Penulis menggunakan  beberapa  komponen-komponen  yang  bekas  (lihat
.Gambar desain rancangan prototype PLTU sekam padi.
Gambar 6.Gambar aktual prototype PLTU sekam padi.

## TABELI. DATAPENGUKURANTEMPERATURPEMBAKARAN
Menit 6 294°C Menit 12 272°C Menit 18 269°C Menit 24 265°C Menit 30 269°C Menit 36 264°C Menit 42 262°C Menit 48 267°C Menit 54 273°C Menit 60 268°C

## Alat dan Komponen PLTU Sekam Padi
Alat  dan  komponen  dalam  perancangan PLTU sekam padi terdiri atas alat dan komponen utama, alat dan komponen pengukuran  serta  alat pelindung diri (APD).Alat dan komponen  utama  terdiri  atas  4  komponen  yaitu generator dan pompa air.Alat dan komponen pengukuran terdiri dari pressuremeter, thermometer, multimeter dan tachometer.Alat  pelindung  diri  (APD)  terdiri  dari  sepatu  safety, sarung tangan, masker dan kacamata las.

## D. DATA PENGAMATAN DAN ANALISA DATA
Hasil Pengamatan Data Temperatur Pembakaran Dapur (Furnance Data pengujian diperoleh dengan melakukan pembakaran  sekam  padi  di  dalam  dapur  (furnance dirancang  oleh  penulis.Pengujian  dilakukan  untuk  mendapatkan parameter  suhu  (°C)  yang  bisa  dihasilkan  melalui  pembakaran sekam  padi.Pembakaran  sekam  padi  dalam  dapur  ( dimulai  pada  pukul  19.00  Wita.  Untuk  membantu  proses  awal pembakaran,  pada  permukaan  sekam  padi  di  beri  bahan  bakar minyak  (minyak  tanah).  Sekam  padi  mulai  menjadi  panas  pada pukul  20.30  Wita.  Pengukuran  dilakukan  selama  1  jam  dengan akumulasi  setiap  6  menit  dengan  menggunakan  termometer dimulai  pukul  20.30  sampai  21.30  (lihat  tabel temperatur pembakaran konstan (lihat gambar 7)
nal Teknik Elektro dan Komputer, vol.4 no.4, (2015), ISSN : 2301-8402 PLTU sekam padi.

## DATAPENGUKURANTEMPERATURPEMBAKARAN
294°C 272°C 269°C
265°C
269°C 264°C
262°C 267°C 273°C
268°C
Alat  dan  komponen  dalam  perancangan  prototype PLTU sekam padi terdiri atas alat dan komponen utama, alat dan komponen pengukuran  serta  alat pelindung diri (APD).Alat dan komponen  utama  terdiri  atas  4  komponen  yaitu  boiler,  turbin, generator dan pompa air.Alat dan komponen pengukuran terdiri uremeter, thermometer, multimeter dan tachometer.Alat  pelindung  diri  (APD)  terdiri  dari  sepatu  safety,

## DATA PENGAMATAN DAN ANALISA DATA
Furnance)
diperoleh dengan melakukan furnance)  yang  telah .Pengujian  dilakukan  untuk  mendapatkan melalui  pembakaran Pembakaran  sekam  padi  dalam  dapur  (furnance) dimulai  pada  pukul  19.00  Wita.  Untuk  membantu  proses  awal pembakaran,  pada  permukaan  sekam  padi  di  beri  bahan  bakar minyak  (minyak  tanah).  Sekam  padi  mulai  menjadi  panas  pada pukul  20.30  Wita.  Pengukuran  dilakukan  selama  1  jam  dengan tiap  6  menit  dengan  menggunakan  termometer
(lihat  tabel  I)  dimana temperatur pembakaran konstan (lihat gambar 7).
Gambar 7.Grafik hubungan temperatur

## Gambar 8.Keadaan pada rancangan PLTU Sekam

## Data Termodinamika
Data  termodinamika  ditentukan  berdasarkan  alat  ukur yang telah terpasang pada prototype beroperasi,  persentasi  fluida  35%  uap  dan  65%  air. keadaan tersebut, diperoleh data sebagai berikut:
- Keadaan 1
p   = 1,985 bar (lihat tabel A
T   = 120°C v g = 0,8919 m 3 /kg u g = 2.529,3 kJ/kg h g = 2.706,3 kJ/kg s g = 7,1296 kJ/kg.K - Keadaan 2
p   = 1,014 bar
T   = 100°C v g = 1,673 m 3 /kg u g = 2506,5 kJ/kg h g = 2.676,1 kJ/kg s g = 7,3549 kJ/kg - Keadaan 3 p   = 0,1 bar T   = 32°C vl  = 1,0121 m3/kg ul  = 209,32 kJ/kg hl  = 134,15 kJ/kg sl  = 0,4644 kJ/kg

## Data Mekanik dan Elektrik
Data  mekanik  dan  elektrik  ditentukan  berdasarkan  alat ukur  yang  dipakai  pada  saat  operasi padi. Berdasarkan pengukuran, diperoleh data berikut:
240 250 260 270 280 290 300 6 18 30 42 Suhu
Grafik hubungan temperatur pembakaran dan waktu.
Gambar 8.Keadaan pada rancangan PLTU Sekam Padi.
Data  termodinamika  ditentukan  berdasarkan  alat  ukur prototype(lihat gambar 8).Saat PLTU asi  fluida  35%  uap  dan  65%  air.Berdasarkan keadaan tersebut, diperoleh data sebagai berikut:
= 1,985 bar (lihat tabel A-2)
Data  mekanik  dan  elektrik  ditentukan  berdasarkan  alat ukur  yang  dipakai  pada  saat  operasi  prototype  PLTU  sekam Berdasarkan pengukuran, diperoleh data berikut:
42 54

## Suhu
Suhu
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer, vol.4 no.4, (2015), ISSN : 2301-8402
nturbin = 450 rpm nrotor generator   = 350 rpm voutput = 9 V veksitasi = 6 V

## Tinjauan Teknis Prototype PLTU Sekam Padi Analisa Energi Kalor (Thermal)
Analisa  perhitungan  kalor  (thermal)  sekam  padi, diperkirkan  berdasarkan  dimensi  ruang  bakar  yang  akan digunakan. Semakin besar ruang bakar, maka massa bahan bakar akan  semakin  besar.  Hal  ini  akan  memperbesar  energi  kalor yang  akan  digunakan.  Analisa  energi  kalor  (thermal) diperkirakan  berdasarkan  rancangan  prototype  PLTU  Sekam Padi.
-  v = p x l x t
= 1,55 x 1,10 x 0,40
= 0,682 m 3
= 0,682 x %,%% ;
1 m 3 = 1000 liter
m   = 682 liter = 682 x 0,25 ; 1 liter = 0,25 kg m   = 170,5 kg   ;  Dibakar  sekitar  70%  volume menjadi 119,35 kg
- FCR = '())( *(+ ;
Sekam  dibakar  dalam  jangka  waktu  30 menit
= ,,-.
= 119,35 - Q = 119,35 kg x 4000 +/(0 +1
= 477.400 kcal = 558,84 kWh = ..2,23 +$# 3 = 23,28 kWh = 6,46 W/s - η = 456 .7 4 = 388.3%% ,,-. .  3%%% = 0,93 . 100% = 93%

## TABELII.ENERGI KALOR BERDASARKAN SUHU PENGUKURAN
Suhu (°C) Energi Kalor (kcal) 294 35.787,37 272 32.787,37 269 32.360,02 265 31.816,54 269 32.360,02 264 31.674,42 262 31.400,19 267 32.085,78 273 32.908,49 268 32.222,90
Analisa Volume Air Boiler Analisa perhitungan volume air pada boiler diperkirakan berdasarkan spesifikasi rancangan prototype PLTU Sekam Padi. Berdasarkan data spesifikasi, dapat diperoleh:
- v drum = p x l x t
= 0,76 x 0,55 x 0,40 = 0,167 m 3 = 168,7 liter r pipa =   . D =   . 5 = 2,5 cm = 0,025 m
- v pipa = π . r 2 . t
= 3,14 . (0,025) 2 . 0,85 = 0,0017 . 3 = 0,0051 m 3 = 5,1 liter - v total = v drum + v pipa = 168,7 + 5,1 = 173,8 liter

## Analisa Air Penambah Bolier
Analisa dilakukan berdasarkan volume air pada boiler dengan kapasitas pada drum sekitar 80% dan spesifikasi pompa.
- v drum = 80% . 168,7
= 134,96 liter
- s = -3,,9 0! :; -% 0! :;/'!"
=  4,498 min

## Analisa Energi Kalor yang Diberikan Pada Fluida Kerja
Untuk  mendapatkan  energi  kinetik  yang  cukup  pada fluida  kerja,  maka  analisa  perhitungan  kalor  (thermal)  sekam padi  harus  diketahui.  Penentuan  massa  air  (m)  harus diperhatikan  karena  nantinya  air  akan  diuapkan  untuk  memutar turbin.  Untuk  memperbesar  energi  panas,perubahan  suhu  ( ∆ t) harus memiliki nilai yang besar (lihat tabel II dan gambar 9).
Kalor jenis (c) = 0,979 cal/g °C Massa jenis
= 1000 kg/m 3 - m  = 0,1687 m 3 . 1000 kg/m 3
= 140,06 kg
- ∆ t  = 200°C - 33°C
= 167°C
- Q   = m .c . ∆ t = 140,06 . 0,979 . 167 = 22.898,82 kcal
Gambar 9.Grafik hubungan energi kalor dan temperatur pembakaran.
28000 30000 32000 34000 36000 38000 294 269 269 262 273

## Energi Kalor
Energi Kalor

## E-Journal Teknik Elektro dan Komputer, vol.4 no.4, (2015), ISSN : 2301-8402

## Analisa Laju Aliran Massa (Flow Mass Rate)
Berdasarkan  rancangan,  pipa  antara  output  boiler  dan input turbin:
p = 1,5 m D  = 1 inci = 25 mm = 0,025 m v g = 0,1274 m 3 /kg - r = ½ D
= ½ . 0,025
= 0,0125 m - A  = π . r 2
= 3,14 . (0,0125) 2
= 0,00049 m 2 - Q   = A . v = A . = = %,%%%3, . ,. (' > ) ? >.@AA (#) = 2,646 m 3 /h
ṁ 1 = ,939 %,2, , kg/h = 2,966 kg/h
Analisa Termodinamika Kerja/energi yang terjadi:
Ẇ ṁ = h 1 – h ₂ Ẇ t = ṁ . (h ₁ – h ₂ ) =2,966 . (2.706,3 – 2.676,1) = 2,966 . 30,2
= 89,57 kJ/kg
= 0,0248 kWh

## Analisa Elektrik
n = (120 .  f)/P f = (n .  P)/120 = (350 .  2)/120
= 5,83 Hz

## Tinjauan Teknis Potensi Energi Sekam Padi
Analisa Penentuan Hasil Sekam Padi berdasarkan Kapasitas Lahan
Berdasarkan hasil lapangan dan referensi, maka jumlah sekam  yang  dapat  dihasilkan  yaitu  30  %  dari  total  beras  yang dihasilkan.Desa  Wineru  membentang  200  hektar  lahan  sawah padi.Untuk  1  hektar  lahan  dapat  menghasilkan  ±  350  kaleng (kaleng  umumnya  digunakan  oleh  petani  Desa  Wineru  dengan akumulasi 1 kaleng berbanding 7 liter beras.
- Sekam yang dihasilkan per hektar yaitu: Sh = Bh x 30%
= 2.041,6 x 30 %
= 612,48 kg
- Total produksi sekam: Tp   = L x Ps = 612,48 x 200
= 122.496 kg
Apabila  waktu  panen  mencapai  4  bulan  dari  masa persemaian,  maka  untuk  setiap  harinya,  didapatkan  pasokan sekam padi sebesar :
- Produksi sekam per hari:
Psh   = B= # = .3,9 % = 1.020,8 kg sekam/hari
Untuk  beberapa  faktor  seperti  penyakit  dan  hama sehingga effisiensi 90%
1.020,8 x 90 % = 918,72 kg sekam netto/hari

## Analisa Energi Listrik yang Bisa Dihasilkan
Berdasarkan referensi Abdul Kadir, 1995:
- Energi listrik yang bisa dibangkitkan 1 hari yaitu : 918,72 x 4,652 = 4.273,88 kWh
- Energi listrik yang dapat dibangkitkan yaitu:
W  = $# 7 = 3. 8-,22 3
= 178,078 kW

## E. PENUTUP Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian,  pengujian  dan  perhitungan  yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa dari pembakaran sekam  padi  119,75  kg,  dapat  dihasilkan  energi  kalor  sebesar 477.400  kcal  setara  dengan  23,28  kWh  listrik  dimana  effisiensi pembakaran sebesar 93%.
Dalam  tugas  akhir  ini,  penulis  merancang  prototype sederhana  PLTU  sekam  padi  dengan  menggunakan  beberapa peralatan  bekas  sehingga  sedikit  mengurangi  effisiensi  sistem pembangkitan  energi.  Dalam  pengoperasiannya,  prototype PLTU  sekam  padi  mampu  menghasilkan  energi  mekanik  yang dihasilkan pada turbin sebesar 89,57 kJ/kg setara 24,8 Wh energi listrik,  putaran  rotor  generator  sebesar  350  rpm  dan  tegangan output generator 9 Volt.
Sekam  yang  dapat  dimanfaatkan  sebesar  1,02  ton/hari. Perkiraan  energi  listrik  yang  bisa  dihasilkan  sebesar  178,078 kW.

## Saran
Penulis  menyarankan  agar  penelitian  ini  dapat dilanjutkan oleh mahasiswa Teknik Elektro Unsrat. Adapun hal- hal  yang  penulis  sarankan  yaitu:Optimalisasi  desain  prototype PLTU  sekam  padi,  sehingga  dihasilkan  output  yang  effisien, serta pemilihan peralatan dan komponen yang lebih selektif.
Bagi  Jurusan  Teknik  Elektro  Unsrat  khususnya  minat Teknik  Tenaga  Listrik  agar  supaya  memiliki  pembangkit  listrik yang dikembangkan sendiri walaupun hanya sebuah prototype.
Kiranya  pembangkit  listrik  dengan  memanfaatkan sekam  padi  sebagai  alternatif  dapat  dibuat  dalam  skala  yang lebih besar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   A. Kadir, Mesin Serempak, Jakarta: Djambatan, 1983
[2]   B.  Sorensen,  Renewable  Energy  Its  Physics,  Engineering,  Use,
Environmental  Impacts,  Economy  and  Planning  Aspects  Edisi  Ketiga, Amsterdam,  New  York,  San  Diego,  Oxford,  Edinburgh,  Madrid, Philadelphia,  St.  Louis,  London,  Shannon,  Rio  de  Janeiro,  Paris.  Elsevier Science, 2004
[3]   D.  Marsudi,  Pembangkitan  Energi  Listrik  Edisi  Kedua,  Jakarta,  Erlangga, 2005
[4]   F. E. Pongoh,Studi Pemanfaatan Buah Jarak Pagar Sebagai Bahan Bakar Alternatif  untuk  PLTD  di  Sulawesi  Utara,  Manado:  Teknik,  Universitas Sam Ratulangi, 2006
[5]   M.  A.Laughton,  A.C.Baker,  J.  C.Boddy,  A.  T.Chenhall,  R.Clare,  D. A.Gray, M. J.Grubb, R. S.Hackett, D. O.Hall, D. E.Lennard, C. W.Lewis, D.Lindley,  D.  L.Lidgate,  G.Long,  J.  C.McVeigh,  H.  J.Moorhead,  P. L.Surman,  D.  T.Swift-Hook,  J.  F.Walker,  S.  H.Webster,  P.  R.Wyman. Renewable  Energy  Sources,M.  A.Laughton,  Editor.  London.  Taylor  & Francis Books, Inc,2003 [6]   M. J.Moran,H. N.Shapiro,.Fundamentals of Engineering Thermodynamics: SI  Version  Edisi  Kelima,The  Atrium,  Southern  Gate,  Chichester,  West Sussex PO19 8SQ, England.John Wiley & Sons Ltd, 2006
[7]    P.  Subekti,  Perhitungan  Komparasi  Energi  Bahan  Bakar  Sekam  Padi dengan  Minyak  Tanah,  Jurnal  APTEK  Vol.  4  No.  1,  Universitas  Pasir
Pengaraian, 2012
[8]    R. Yon, Dasar Teknik Tenaga Listrik, Jogjakarta: ANDI, 1997