JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 3, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)               G-209
Abstrak —Yang Salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi  harga jual  ikan  adalah  kualitas  dan  kesegaran  ikan.  Perlakuan  dan penangan  terhadap  ikan  baik  selama  pelayaran  ataupun  pasca panen menjadi hal yang sangat penting. Ikan harus terjaga pada suhu  yang  tepat  agar  kualitas  ikan  tetap  terjaga  dengan  baik. Cara yang paling mudah dilakukan ketika penyimpanan adalah dengan  mendinginkan  ikan.  Dari  kesekian  banyak  teknik pendinginan  ikan,  metode  pendinginan  menggunakan  crushed ice  adalah  yang  paling  sering  digunakan.  Namun,  sejatinya, metode  ini  dinilai  kurnag  efektif  karena  sifat  es  basah  yang tergolong cepat mencair. Sehingga perlu adanya inovasi dalam pendinginan ikan. Salah satunya adalah dengan menggabungkan  CO 2 cair  dengan  es  basah.  Selain  itu,  juga perlu memodifikasi palka ikan (cold storage).  Dalam penelitian ini, didapatkan jumlah es basah yang lebih sedikit, yaitu 3,9 ton es dan 274,5 kg CO 2 cair selama empat hari pelayaran, untuk 15 ton  ikan.  Biaya  yang  dikeluarkan  per  bulan  juga  jauh  lebih hemat,  yaitu  mencapai  54,41  %  jika  dibandingkan  dengan metode pendinginan hanya menggunkan es basah.
Kata Kunci —Yang Cold storage, crushed ice, es basah, CO 2 cair, Pendinginan ikan

## I. PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  salah  satu  negara  dengan  wilayah laut  yang  besar.  Kondisi  geografis  seperti  ini  menjadikan Indonesia  memiliki  potensi  perikanan  yang  cukup  besar. Pada  tahun  2002,  produksi  perikanan  tangkap  tercatat sebesar 4.378.495 ton (Irianto dan Giyatmi 2009).
Namun,  dalam  beberapa  tahun  terakhir  banyak  sekali ditemukan  kasus overfishing .  Yang  dimaksud overfishing disini  adalah  penangkapan  ikan  dalam  jumlah  yang  sangat besar di daerah
tidak jauh dari pantai.  Akibatnya,  saat ini  nelayan harus berlayar  lebih  jauh  lagi  dalam  mencari  ikan.Tidak  lagi seperti  dulu  dalam  mencari  ikan  di  perairan  tidak  terlalu jauh  dari  garis  pantai.  Otomatis  nelayan  membutuhkan waktu  berhari-hari  dalam  mencari  ikan  sampai  kembali  ke darat.  Ikan  yang  telah  ditangkap,  pada  umumnya  akan disimpan  pada  ruang  muat  (palka)  kapal.  Sehingga  lama penyimpanan ikan tersebut tidak cukup sehari atau dua hari tetapi berhari-hari.
Selama  ini,  kebanyakan  nelayan  mendinginkan  hasil tangkapannya  dengan  cara  yang  masih  konvensional. Menggunakan  es  basah  dinilai  cara  yang  sederhana  dan murah.    Pada  dasarnya,  pendinginan  ikan  ini  dimaksudkan untuk  menghambat  metabolisme  bakteri.  Sehingga pertumbuhan  bakteri  tersebut  terhambat,  dan  ikan  tidak menjadi rusak dan busuk.
Permasalahan yang ditemui adalah bagaimana menyimpan  ikan  dalam  waktu  yang  lama  agar  tetap  segar sampai  kembali  ke  darat.  Sedangkan  dalam  kenyataannya, es  basah  yang  digunakan  oleh  nelayan  tidak  mampu bertahan  lama.  Es  basah  yang  berbentuk  balok  tersebut cepat mencair. Apabila tanpa pendinginan, maka ikan tidak awet  dan  bisa  menjadi  rusak.  Selain  cepat  mencair,  hal tersebut  mengakibatkan  berkurangnya  volume  ruang  muat untuk menampung ikan.
Teknologi  yang  banyak  dipakai  di  lapangan  adalah Refrigerated Sea Water (RSW. Sistem ini memanfaatkan air laut  sebagai  media  pendingin.  Evaporator  yang  melekat pada  dinding  palka  akan  mendinginkan  air  laut.  Setelah mencapai  suhu  tertentu,  maka  ikan  dimasukkan  ke  dalam palka.  Sistem  ini  dinilai  efektif  ketika  ikan  yang  akan disimpan berukuran besar,  seperti ikan tuna. Permasalahan yang terjadi adalah ketika sistem ini diaplikasikan pada ikan hasil  tangkapan  yang  berukuran  lebih  kecil.  Ikan  tersebut memang  segar,  namun  kadar  garamnya  melebihi  batas normal.  Selain  itu,  sistem  RSW  dinilai  cukup  berat  dan membutuhkan  biaya  besar,  baik initial  cost,  operational cost, maupun maintenance cost .
Salah  satu  inovasi  yang  bisa  dikembangkan  adalah membuat  desain jacketed  storage  system dengan memanfaatkan  CO 2 cair  sebagai  refrigeran.  Harapannya adalah  waktu  pendinginan  yang  dihasilkan  lebih  lama. Selain itu, jika dibandingkan dengan sistem RSW, dari segi biaya lebih murah dan lebih ringan.

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi  yang  digunakan  dalam  pengerjaan  tugas akhir ini adalah:
Studi Literatur Mengumpulkan  dan  mempelajari  teori  dasar  dari berbagai referensi guna menunjuang pengerjaan skripsi ini. Referensi  didapatkan  dari  buku  ajar,  artikel  ilmiah,  jurnal internasional,  paper,  atau  pun  wawancara  secara  langsung mengenai  berbagai  hal  yang  berhubungan  dengan  skripsi ini.
Pengumpulan Data Dilakukan kegiatan survey ke wilayah objek yang dituju dalam hal ini kapal ikan tradisional untuk mendapatkan data pendukung pengerjaan skripsi ini, antara lain data kapal.
Berikut data kapal yang didapat :
Lama Pelayaran
: 4 hari
Engine 1 Unit Main Engine
Bravo Yovan Sovanda, Alam Baheramsyah, dan Taufik Fajar Nugroho Jurusan Teknik Sistem Permesinan Kapal, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
Email : alam@its.ac.id dan taufikfajar@its.acid

## Studi Perencanaan Jacketed Storage System Memanfaatkan CO 2 Cair Sebagai Refrigeran
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 3, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)               G-210
Type :  Dongfeng Diesel Engine Daya : 155 kW Dimensi Ruang Muat Panjang  : 380 cm Lebar  : 150 cm Tinggi  : 170 cm
Jumlah   : 3 Buah Media Pendingin Type : Es basah Jumlah  : 5000 kg/storage
Perancangan Jacketed Storage System Melakukan  perancangan  dan  modifikasi  palka  ikan dengan  tambahan liquid  CO 2 storage  tank .  Dinding  palka ikan  dimodifikasi  sehingga  terjadi  perpindahan  panas  dan mencapai suhu yang diinginkan.
III. ANALISA DATA

## A. Penentuan Es Basah
Dalam  desain cold  storage ini,  juga  menggunakan  es basah sebagai pendinginan awal. Penggunaan es basah juga dinilai  memiliki  efek  positif.  Jika  tanpa  es  basah  di  dalam cold  storage ,  maka  dengan  suhu  yang  cukup  rendah,  bisa menyebabkan  satu  ikan  dengan  yang  lainnya  saling menempel (rekat). Sehingga, perlu diketahui terlebih dahulu berapa  banyak  es  basah  yang  diperlukan.  Dalam  hal  ini, diasumsikan bahwa kalor yang dihasilkan oleh ikan sampai mencairkan  es  basah.  Penentuan  jumlah  es  basah  bisa dihitung dengan cara sebagai berikut :
dimana : m : massa es basah (kg)
L
: kalor laten es basah (336 kJ/kg)
Sehingga :
Perhitungan Beban Kalor Beban pendingin dapat didefinisikan sebagai suatu beban yang  dihasilkan  oleh  sumber  energi  panas  yang  nantinya dapat  mempengaruhi  kapasitas  sistem  pendingin.  Beban sumber  energi  panas  berasal  dari  beban  produk,  beban infiltrasi,  dan  beban  transmisi.  Beban  produk  disini dihasilkan oleh kalor dari ikan, dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :
dimana : Q ikan : Beban panas yang dilepaskan oleh ikan (kJ) m ikan : Massa ikan (kg) C ikan : Kalor spesifik ikan (kJ/kg o K)
Gambar 1. Rancangan Jacketed Storage System
Gambar 2. Modifikasi Palka Ikan
Gambar 3. Perencanaan peletakan Pipa dan Permesinan
T a :Temperatur awal ikan sebelum didinginkan (K)
T b : Temperatur akhir ikan setelah didinginkan (K)
Dari hasil  survey yang telah dilakukan, diketahui bahwa massa  ikan  yang  didinginkan  untuk  setiap  palka  sebesar 5000 kg. Suhu awal pada ikan adalah 28 o C, sedangkan suhu akhir  setelah  pendinginan  adalah  sebesar  2 o C.  Sehingga, beban kalornya adalah :
Q ikan = 5000kg x 3.36 kJ/kg o K x (301.15K-275.15K) Q ikan = 436800 kJ

## Suhu Dinding Aluminium
Storage  System yang  direncanakan  adalah storage yang memiliki  beberapa  lapisan-lapisan.  CO 2 yang  mengalir dalam  void  space  adalah  CO 2 dalam  fasa  gas.  CO 2 ini memiliki  temperatur  -800C  dan  bersentuhan  langsung dengan  dinding  aluminium.  Untuk  lebih  jelasnya  bisa dilihat pada gambar 4.
Sehingga  perhitungan  temperatur  dinding  dapat diselesaikan  dengan  menggunakan  rumus  sebagai  berikut, yaitu :

## Gambar 4. Lapisan pada cold storage
Gambar 5. Analogi Perpindahan Panas
dimana : Q : Beban Kalor (kJ) t : Waktu pendinginan (s) k : Konduktivitas termal (W/m o C) A : Luas Area (m 2 ) ∆ T : Beda temperatur ( 0 C) ∆ x : Ketebalan Plat (m) sehingga
:
TA = - 5,3 0 C
Perpindahan Kalor Menyeluruh Perpindahan  panas  menyeluruh  merupakan  gabungan dari proses konduksi  yang terjadi pada  logam (aluminium) dan konveksi. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 5.
Perpindahan  panas  menyeluruh  bisa  ditentukan  dengan cara sebagai berikut :
dimana : Beda Temperatur Rtotal
: Tahanan termal menyeluruh
Untuk  mendapatkan  nilai  berapa  besarnya  kalor,  maka harus  melakukan  perhitungan  mengenai  tahanan  termal menyeluruh, yaitu sebagai berikut :
Sehingga
:
Laju Alir Massa CO 2 Laju  aliran  massa  CO 2 sebanding  dengan  kebutuhan panas  yang  terjadi  akibat  proses  konduksi  dan  konveksi. CO 2 yang  tersedia  harus  mampu  mengatasi  beban  panas tersebut.  Sehingga,  laju  aliran  massa  bisa  dihitung  dengan menggunakan rumus sebagai berikut, yaitu :
dimana : Beda Entalpi CO 2 (kJ/kg) m : Laju aliran massa CO 2 (kg/s) t : Waktu pendinginan (s) Sehingga :
Jika  pelayaran  dilakukan  selama  4  hari,  maka  jumlah CO 2 yang harus tersedia adalah sebesar 274,5 kg.
Analisa Ekonomis Berdasarkan  hasil  survei  yang  telah  dilakukan  di lapangan, maka didapatkan hasil sebagai berikut, yaitu :
Massa CO 2 cair/botol   = 25 kg Harga CO 2 cair/botol  =  Rp  85.000  sampai  Rp 90.000,00
Biaya  yang  harus  dikeluarkan  oleh  nelayan  guna mencukupi kebutuhan CO 2 adalah sebagai berikut Biaya Operational CO 2 = Jumlah botol x Harga per  botol Biaya Operational CO 2 = 11 botol x Rp85.000,00 Biaya Operational CO 2 = Rp 935.000,00
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 3, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)               G-212
Selain  menggunakan  CO 2 ,  dalam  perancangan jacketed storage  system ini  juga  menggunakan  es  basah  sebanyak 1300  kg  untuk  setiap  palka.  Karena  ada  tiga  buah  palka ikan,  maka  jumlah  es  basah  yang  harus  disediakan  adalah sebesar 3900 kg. Dimana es dijual dengan harga per balok Rp 9000,00 dan setiap baloknya  memiliki berat sebesar 25 kg. Sehingga nelayan harus menyediakan es balok sebanyak 156 buah dengan harga Rp 1.404.000,00
Jumlah  total  biaya  operasional  untuk  empat  hari  adalah penjumlahan  antara  biaya  kebutuhan  CO 2 dan  biaya kebutuhan es basah. Sehingga jumlah biaya operasionalnya adalah sebesar Rp 2.339.000,00
Biaya  modifikasi jacketed  storage  system meliputi pengadaan elbow  90 0 ,  elbow  45 0 ,  tee  connector,  butterfly valve,  flow  rate  controller,  pipe  insulation,  carbon  steel pipe ,  biaya  instalasi.  Total  biaya  modifikasi  yang  harus dikeluarkan adalah sebesar 15.456.800,00. Biaya modifikasi palka  ikan  bisa  diangsur  selama  10  bulan,  sehingga  biaya nya  sebesar  Rp  1.545.680,00.  Dan  biaya  operasional campuran  CO2  cair-es  dalam  satu  bulan  sebesar  Rp 17.920.000,00
Sedangkan jika menggunakan es basah sebagai pendingin dan  menjaga  temperatur  agar  konstan  di  level  2 0 C,  butuh sebesar  5200  kg  es  untuk  setiap  palka.  Karena  kapal  yang ditinjau memiliki 3 buah palka ikan, maka butuh 15600 kg es. Karena setiap balok es adalah 25kg, maka nelayan harus menyediakan  sebanyak  624  balok  es.  Besar  biaya  yang harus  disediakan  oleh  nelayan  adalah  sebesar  Rp 5.616.000,00. Dalam satu bulan, maka menghabiskan biaya sebesar Rp 39.312.000,00

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dan  perancangan    yang telah  dilakukan,  maka  dapat  diambil  beberapa  kesimpulan sebagai berikut :
Dalam perancangan ini, dilakukan modifikasi pada palka ikan. Untuk itu, membutuhkan beberapa komponen sebagai penunjang  agar  sistem  tersebut  bisa  berjalan  dengan maksimal. Komponen tambahan  meliputi pipa  (hose), pipe insulation,  flow  rate  controller,  CO 2 liquid  storage  tank ,  , vent  pipe ,  plat  aluminium, elbow  90 0 ,  elbow  45 0 ,  tee connector, dan butterfly valve .
Berdasarkan  perhitungan  yang  telah  dilakukan,  maka jumlah es basah yang diperlukan lebih sedikit,  yaitu hanya 1300kg/storage dan juga CO 2 Cair sebanyak 274,5kg/storage dalam 4 hari.
Dengan perancangan ini,  maka  suhu bisa  dijaga  konstan pada  kondisi  2 0 C.  Hal  ini  jauh  lebih  efektif  dibandingkan hanya menggunakan es basah.
Biaya per bulan yang harus dikeluarkan oleh nelayan jika menggunakan  campuran  CO 2 -es  basah  adalah  sebesar 17.920.000,00.  Ini  menunjukkan  lebih  hemat  54,4% dibandingkan  dengan  penggunaan  es  basah  saja  yang mencapai Rp 39.312.000,00.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak  yang  telah  memberikan  bantuan,  doa,  dukungan  dan
semagat selama pengerjaan skripsi ini. Semoga Tuhan yang Maha  Esa  membalas  kebaikan  anda  semua  dan  senantiasa dimudahkan dalam segala urusan. Amin.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Holman,  J.P.  1997.  “Perpindahan  Kalor”,  Penerbit Erlangga, Jakarta
[2] Geankoplis, Christie J. 1993. “ Transport Processes and Unit  Operations”, Prentice-Hall,  Inc,  United  States  of America
[3] Stoecker,  Wilbert  F.  1998.  “ Industrial  Refrigeration Handbook ”, McGraw-Hill companies, Inc, United States of America
[4] Ilyas,  Sofyan.  1983.  “Teknologi  Refrigerasi  Hasil Perikanan,  Teknik  Pendingin  Ikan,”  CV.  Paripurna, Jakarta
[5] Aziz,  Alwi  Asy’ari.  2012.  “Desain  Sistem  Pendingin Ruang  Muat  Kapal  Ikan  Tradisional  Dengan Memanfaatkan  Es  Kering”,  Tugas  Akhir  S-1,  Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS, Surabaya
[6] Sayogyo, Adi. 2006. “Studi Media Pendingin Ikan Pada Kapal  Ikan  Tradisional”,  Tugas  Akhir  S-1,  Teknik Sistem Perkapalan, Surabaya