Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm
J URNAL

## Vol. 14 No.

## Kaji Eksperimen Terhadap Penggunaan Bahan Bakar Emulsi Pada
1 Jurusan Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Ronggolawe Cepu

## Abstract
The purpose of this study was to observe the combustion of diesel fuel combined with the percentage volume of water and emulsifier, namely alkyl benzene sulfonic acid (ABS). The emulsion fuel composition used in this experimental study is a mixture of diesel fuel, emulsion and water. The composition of the emulsion fuel is designed according to the percentage of water volume and the emulsifier in diesel fuel  with a variation  of the percentage of 10%, 20% observed were combustion flame temperature, combustor annulus wall temperature, hot gas temperature, air fuel ratio (AFR), heat loss, and flame shape from differences in the composition of the percentage volume of emulsion fuel. In this test using Combustion Laboratory Unit C 491. The results showed that the heat absorbed due to cooling (Qa) in the AFR stoichiometry of diesel fuel (diesel)  26.334 kW  was smaller than emulsion fuel  (30.096 kW), so the use of emulsion fuel on the Burner Combustion Laboratory Unit C 49 is very suitable. The shape of the flame produced by the combustion of emulsion fuel is short, turbulent, and covered in water vapor.
Keywords: diesel fuel, emulsifier, burner .

## Abstrak
Tujuan penelitian ini untuk mengamati pembakaran bahan bakar diesel yang dikombinasikan dengan prosentase volume air dan  bahan  emulsi  (emulsifier)  yakni  alkyl  benzene  sulfonic  acid  (ABS). dalam  studi  eksperimen  ini  adalah  campur dirancang menurut prosentase volume air dan emulsifier di dalam bahan bakar diesel dengan variasi p dan 30%. Parameter yang diamati temperatur api pembakaran, temperatur dinding annulus Combustor, temperatur gas panas, air fuel ratio (AFR), kerugian kalor dan bentuk api dari perbedaan komposisi prosentase volume bahan bakar emulsi. Da pengujian  ini  menggunakan Combustion Laboratory Unit  C 491. Hasil  penelitian menunjukkan bahwa kalor yang terserap karena  pendinginan  (Qa)  pada  AFR  stoikiometri  bahan  bakar  diesel  (solar)  26,334  kW  lebih  kecil  dibandingkan  dengan bahan  bakar  emulsi  (30,096  kW),  maka  penggunaan  bahan  bakar  emulsi  pada  Burner  Combustion  Laboratory  Unit  C  49 sangat  cocok  (sesuai).  Bentuk  flame  yang  dihasilkan  oleh  pembakaran  bahan  bakar  emulsi  adalah  pendek,  turbulen  dan diselimuti uap air.
Kata kunci : diesel fuel, emulsifier, burner .

## 1. Pendahuluan
Emulsi  diklasifikasikan  dalam  dua  tipe: (O/W,  air  yang  terkombinasi  dengan  minyak)  dan water-in oil (W/O, minyak yang terkombinasi dengan air)  [7].  Emulsi  air  dalam  minyak  memiliki konsentrasi  minyak  yang  tinggi.  Karena  air  tidak mudah  larut  dalam  minyak,  digunakan  emulsifier untuk menstabilkan emulsi.
Dalam  pembakaran  emulsi  terdapat  sejumlah keuntungan  potensial.  Hal  ini  terjadi  karena  dampak atomisasi  sekunder  yang  disebabkan  oleh  penguapan
Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## URNAL

## T eknik M esin
No. 1 (2021) 47 - 52 ISSN Media Elektronik: 2655

## Kaji Eksperimen Terhadap Penggunaan Bahan Bakar Emulsi Pada Burner
Sarjono 1
Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Ronggolawe Cepu
1 mbahjon1961@gmail.com
The purpose of this study was to observe the combustion of diesel fuel combined with the percentage volume of water and ulsifier, namely alkyl benzene sulfonic acid (ABS). The emulsion fuel composition used in this experimental study is a mixture of diesel fuel, emulsion and water. The composition of the emulsion fuel is designed according to the percentage of and  the  emulsifier  in  diesel  fuel with a  variation of  the  percentage of 10%, 20%, and 30%.  The parameters observed were combustion flame temperature, combustor annulus wall temperature, hot gas temperature, air fuel ratio (AFR), and flame shape from differences in the composition of the percentage volume of emulsion fuel. In this test using Combustion Laboratory Unit C 491. The results showed that the heat absorbed due to cooling (Qa) in the AFR stoichiometry el) 26.334 kW was smaller than  emulsion  fuel (30.096 kW), so the use of emulsion fuel on the Burner Combustion Laboratory Unit C 49 is very suitable. The shape of the flame produced by the combustion of emulsion fuel is er vapor.
Tujuan penelitian ini untuk mengamati pembakaran bahan bakar diesel yang dikombinasikan dengan prosentase volume air dan  bahan  emulsi  (emulsifier)  yakni  alkyl  benzene  sulfonic  acid  (ABS).  Komposisi  bahan  bakar  emulsi  yang  digunakan dalam  studi  eksperimen  ini  adalah  campuran  bahan  bakar  diesel,  emulsifier,  dan  air.  Komposisi  bahan  bakar  emulsi dirancang menurut prosentase volume air dan emulsifier di dalam bahan bakar diesel dengan variasi prosentase 10%, 20% dan 30%. Parameter yang diamati temperatur api pembakaran, temperatur dinding annulus Combustor, temperatur gas panas, air fuel ratio (AFR), kerugian kalor dan bentuk api dari perbedaan komposisi prosentase volume bahan bakar emulsi. Da pengujian ini  menggunakan Combustion Laboratory  Unit C  491. Hasil penelitian  menunjukkan bahwa kalor yang terserap karena  pendinginan  (Qa)  pada  AFR  stoikiometri  bahan  bakar  diesel  (solar)  26,334  kW  lebih  kecil  dibandingkan  dengan ,096  kW),  maka  penggunaan  bahan  bakar  emulsi  pada  Burner  Combustion  Laboratory  Unit  C  49 sangat  cocok  (sesuai).  Bentuk  flame  yang  dihasilkan  oleh  pembakaran  bahan  bakar  emulsi  adalah  pendek,  turbulen  dan
Emulsi  diklasifikasikan  dalam  dua  tipe: oil-in  water (O/W,  air  yang  terkombinasi  dengan  minyak)  dan (W/O, minyak yang terkombinasi dengan air)  [7].  Emulsi  air  dalam  minyak  memiliki konsentrasi  minyak  yang  tinggi.  Karena  air  tidak mudah  larut  dalam  minyak,  digunakan  emulsifier
Dalam  pembakaran  emulsi  terdapat  sejumlah n  potensial.  Hal  ini  terjadi  karena  dampak atomisasi  sekunder  yang  disebabkan  oleh  penguapan
pada  cairan.  Kombinasi  air  dalam  proses  penguapan diharapkan  untuk  menurunkan  temperatur  droplet. Pembakaran  emulsi  droplet  tak  jarang  diikuti  dengan microexplosion yang  tidak  umum  bagi  pembakaran droplet bahan bakar murni. Pembakaran emulsi sangat berpotensi  mengatasi  pemecahan  masalah  yang berkaitan  dengan  lingkungan  yang  bersih  dan pemanfaatan enrgi yang efektif [12]. dapat  membantu  meningkatkan  sumber  bahan  bakar dan  meningkatkan  pemanfaatan  bahan  bakar berkualitas  rendah  yang  umumnya  bervolatilitas rendah.  Emulsi  juga  berpotensi  tahan  api  atau  bisa

## esin

## ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Kaji Eksperimen Terhadap Penggunaan Bahan Bakar Emulsi Pada
The purpose of this study was to observe the combustion of diesel fuel combined with the percentage volume of water and ulsifier, namely alkyl benzene sulfonic acid (ABS). The emulsion fuel composition used in this experimental study is a mixture of diesel fuel, emulsion and water. The composition of the emulsion fuel is designed according to the percentage of and  30%.  The parameters observed were combustion flame temperature, combustor annulus wall temperature, hot gas temperature, air fuel ratio (AFR), and flame shape from differences in the composition of the percentage volume of emulsion fuel. In this test using Combustion Laboratory Unit C 491. The results showed that the heat absorbed due to cooling (Qa) in the AFR stoichiometry el)  26.334 kW  was smaller  than emulsion fuel (30.096  kW), so the use  of emulsion  fuel on the Burner Combustion Laboratory Unit C 49 is very suitable. The shape of the flame produced by the combustion of emulsion fuel is
Tujuan penelitian ini untuk mengamati pembakaran bahan bakar diesel yang dikombinasikan dengan prosentase volume air Komposisi  bahan  bakar  emulsi  yang  digunakan dan  air.  Komposisi  bahan  bakar  emulsi rosentase 10%, 20%, dan 30%. Parameter yang diamati temperatur api pembakaran, temperatur dinding annulus Combustor, temperatur gas panas, air fuel ratio (AFR), kerugian kalor dan bentuk api dari perbedaan komposisi prosentase volume bahan bakar emulsi. Dalam pengujian ini  menggunakan Combustion  Laboratory Unit C 491. Hasil penelitian  menunjukkan bahwa  kalor yang  terserap karena  pendinginan  (Qa)  pada  AFR  stoikiometri  bahan  bakar  diesel  (solar)  26,334  kW  lebih  kecil  dibandingkan  dengan ,096  kW),  maka  penggunaan  bahan  bakar  emulsi  pada  Burner  Combustion  Laboratory  Unit  C  49 sangat  cocok  (sesuai).  Bentuk  flame  yang  dihasilkan  oleh  pembakaran  bahan  bakar  emulsi  adalah  pendek,  turbulen  dan
pada  cairan.  Kombinasi  air  dalam  proses  penguapan diharapkan  untuk  menurunkan  temperatur  droplet. Pembakaran  emulsi  droplet  tak  jarang  diikuti  dengan yang  tidak  umum  bagi  pembakaran droplet bahan bakar murni. Pembakaran emulsi sangat mengatasi  pemecahan  masalah  yang berkaitan  dengan  lingkungan  yang  bersih  dan pemanfaatan enrgi yang efektif [12]. Microexsplosion umber  bahan  bakar dan  meningkatkan  pemanfaatan  bahan  bakar berkualitas  rendah  yang  umumnya  bervolatilitas rendah.  Emulsi  juga  berpotensi  tahan  api  atau  bisa
difungsikan  untuk  pemadaman.  Salah  satu  teknik peningkatan  kualitas  bahan  bakar  adalah  dengan membentuk emulsi.
Peneltian  tentang  penggunanan  bahan  bakar  emulsi telah  banyak  dilakukan  pada  mesin  diesel.  Dalam penelitian  ini  akan  digunakan  bahan  bakar  emulsi dengan campuran 10% W/O, 20% W/O dan 30% W/O yang dilakukan pada burner (pembakar).
Pada  proses  pembakaran,  bahan  bakar  dan  oksidan disuplai  ke  suatu  tempat  tertentu  baik  secara  difusi maupun mixing sehingga dapat bereaksi secara kimia. Pada pembakaran  yang  terkontrol secara kinetik, laju konsumsi bahan bakar dan oksidan pada reaksi kimia adalah  lebih  kecil  dibandingkan  kecepatan  suplai aliran, difusi dan mixing ; sedangkan pada pembakaran yang  terkontrol  secara  difusi  kecepatan  aliran,  difusi dan mixing lebih  kecil  dari  pada  kecepatan  reaksi kimia.  Fenomena  pembakaran  yang  terkontrol  secara difusi akan muncul, apabila mixing lemah, aliran dan difusi  berjalan  lambat  serta  reaksi  kimia  berjalan cepat[1].
Pada  saat  bahan  bakar  dipanaskan,  butiran-butiran kecil air (yang diselubungi minyak dengan titik didih yang  lebih  tinggi)  akan  cepat  menguap  dan berekspansi,  memecah  droplet  bahan  bakar  yang menyelubunginya  menjadi  droplet  yang  lebih  kecil dan  lebih  banyak.  Proses  ini  disebut  dengan microexplosion atau  atomisasi  sekunder  yang menghasilkan  droplet  bahan  bakar  yang  sangat  halus yang  dapat  menguap  dan  terbakar  lebih  cepat  dan sempurna  dari  pada  droplet  bahan  bakar  yang  besar yang  dihasilkan  dari  atomisasi  mekanis.  Pembakaran bahan  bakar  emulsi  memiliki  keunggulan,  pertama adalah  bahan  bakar  emulsi  terbakar  lebih  cepat  dari pada  bahan  bakar  tanpa  campuran  air,  ke  dua  adalah kandungan air dalam bahan emulsi tidak merusak atau mengganggu, tetapi meningkatkan proses pembakaran karena  adanya  pemecahan  droplet  tambahan  secara simultan  yang  mempercepat  pencampuran  bahan bakar dengan udara, dan ketiga adalah reduksi  waktu pembakaran  bahan  bakar  emulsi  mempengaruhi pembakaran  jelaga  yang  tersisa,  yang  dapat menyempurnakan  dan  menurunkan  terbentuknya jelaga [11].
Burner dapat dikategorikan menjadi premixed burner with entrance air, premixed burner with pressure air, dan  n ozzlemixed  burner .  Dalam burner yang  harus diperhatikan  adalah  bentuk  dan  distribusi  dari  nyala api  harus  memenuhi  ruang  pembakaran,  termasuk pengaruh stabilitas pembakaran, efisiensi, keselamatan, keandalan, dan emisi gas buang. Dengan meningkatkan  tekanan  campuran  akan  meluaskan nyala  api,  dan  penambahan  udara  primer  akan memendekkan  nyala  api.  Pencampuran  yang  cepat mengakibatkan  nyala  api  yang  pendek,  sedangkan pencampuran  yang  tertunda  dan  percepatan  rendah
mengakibatkan panjang nyala api yang langsing. Pada Pengkabutan bahan bakar minyak biasanya dilakukan dengan metode  Single  fluid  atomizer,  Twin  fluid atomizer,  dan  Rotary  cup  atomizer [2].  Untuk  dapat memperoleh  pembakaran  yang  cepat,  pengabutan bahan  bakar  dilakukan  dengan nozzl e.  Adapun tahapan  pembakaran  bahan  bakar  cair  dimulai  dari droplet  bahan  bakar  mengalami  kenaikan  temperatur sehingga komponen-komponen yang mempunyai titik didih  rendah  akan  menguap,  penyalaan  unsurunsur volatil  di  sekitar  butiran,  kemudian  butiran  mendidih dan  mengembang  yang  diikuti  pembakaran  lebih lanjut.
Bahan bakar minyak dipompa melalui sebuah nozzle, tetesan  minyak  dicampur  di  burner  bersama  udara yang  berasal  dari  sebuah  blower  dan  campuran tersebut  dibakar  dalam  ruang  pembakaran.  Aliran udara  dan  bahan  bakar  yang  diperlukan  untuk memberikan heat output dihitung dari kesetimbangan energi  ( energy  balance )  di  sekitar  ruang  pembakaran dan heat  exchanger. Emulsifier  Bahan  bakar hidrokarbon  yang  diemulsi  dengan  air  dimaksudkan untuk  memperbaiki  efisiensi  pembakaran  dan mereduksi  emisi  gas  buang.  Bahan  bakar  emulsi adalah  droplet  air  yang  sangat  halus  yang  terdapat dalam  minyak  solar,  menggunakan additive untuk menjaga pemisahan air dari emulsi [3]. Akibat adanya tegangan  permukaan  yang  lebih  besar  pada  minyak solar dibandingkan dengan tegangan permukaan pada air,  maka air tidak akan larut di dalam  minyak  solar. Percampuran  antara  air  dan  minyak  solar  akan menimbulkan gejala permukaan yakni apabila ke dua permukaan  saling  berdekatan  maka  kulit  elektron atom  ke  dua  cairan  tersebut  menahan  deformasi sehingga  menghasilkan  gaya  tolak  yang  lebih  besar bila jaraknya mengecil [4].
Emulsifier  dapat  memecah  tegangan  permukaan  air dan  minyak  solar,  sehingga  ke  duanya  dapat  larut membentuk  emulsi.  Untuk  menstabilkan  tegangan permukaan  antara  solar-air  serta  untuk  memperoleh bentuk campuran yang  homogen digunakan pengemulsi yang berfungsi sebagai surfactant . Dalam penelitian  ini  akan  digunakan Alkyl  Benzene Sulphonic  acid (ABS)  sebagai  bahan  pengemulsi solar-air.  Dibuat  dari  sulfonasi  rantai  samping  (SO 3 ). Dodecylbenzene , berupa cairan kental  yang berwarna coklat  tua  dan  dapat  digunakan  sebagai detergent, emulsifier, dispersant (pemecah tegangan permukaan), corrosion inhibitor (pencegah karat) [5]. Alkyl  Benzene  Sulphonic  acid merupakan  salah  satu jenis  detergent  yang  biasanya  digunakan  sebagai additive pada minyak pelumas yang dapat mengurangi dan  menetralkan  produk  oksidasi  dan  pembakaran asam  ( acidic  combustion )  [6].  Dengan  demikian additive ini dapat mengontrol karat, dan penggunaannya  dalam  bahan  bakar  sebagai  penstabil tidak akan mengganggu peralatan burner.
Bahan bakar emulsi dapat meningkatkan performance melalui  fenomena microexplosio n. Microexplosion dapat  terjadi  pada  pembakaran  bahan  bakar  emulsi yang  mana  terdiri  dari  dua  atau  lebih  cairan  yang mempunyai titik didih yang jauh berbeda. Bila bahan bakar  ini  dipanaskan  maka  droplet  kecil  air  yang dikelilingi  oleh  bahan  bakar  solar  dengan  titik  didih yang  lebih  tinggi  akan  cepat  menguap  dan berekspansi,  memecah  droplet  bahan  bakar  menjadi sejumlah  besar  droplet  kecil  yang  dikenal  dengan secondary atomization atau microexplosion . Secondary  atomization dan  kehadiran  air  dalam pembakaran  memungkinkan  bahan  bakar  terbakar pada temperatur puncak yang lebih rendah dan tingkat excess  air yang  rendah  sehingga  mengurangi  emisi NOx  dan  emisi  partikulat  (PM).  Kehadiran  uap  air dalam pembakaran dapat pula meningkatkan produksi hidroxylradicals (OH) untuk meningkatkan laju reaksi karbon  monoksida  (CO)  menjadi  karbon  dioksida (CO 2 ) untuk menghasilkan pembakaran sempurna [8].

## 2. Metode Penelitian
2.1 Bahan dan Alat Penelitian
Bahan  bakar  yang  akan  digunakan  dalam  penelitian ini adalah bahan bakar emulsi (10%, 20%, 30% W/O). Untuk  bahan  bakar  emulsi  10%  W/O  dalam  1  liter bahan bakar emulsi terdapat 0,1 liter air dan 0,9 liter solar. Dengan pengemulsi Alkyl Benzene Sulphonic acid (ABS).  Sedangkan  peralatan  yang  digunakan  adalah gelas  ukur,  tabung  reaksi, stop  watch,  mixer ,  camera digital dan pipet.

## 2.2 Prosedur Penelitian
Mula-mula  disiapkan  bahan  pengemulsi  yaitu  Daun Randu,  Getah  Pisang,  Daun  Lidah  Buaya,  Getah Jarak,  Tepol  CH  53,  dan Alkyl  Benzene  Sulphonic acid (ABS);  bahan  bakar  solar  dan  air.  Bahan pengemulsi  ini  kemudian  dicampur  dengan  bahan bakar solar dan air dalam jumlah 0,2% volume bahan emulsi, 68% bahan bakar solar, dan 30% volume air.
Langkah-langkah dalam membuat bahan bakar emulsi dengan 10% air adalah sebagai berikut:
1. Menyiapkan  gelas  ukur  dengan  kapasitas  10mL, 100mL dan 1000 m;
2. Menakar ABS sebanyak 2,2 mL dan air 100m;
3. Mencampur  air  dan  ABS  tersebut  dengan menggunakan mixer selama  ±  1  menit  hingga campuran merata;
4. Menuangkan  campuran  ABS  dan  air  ke  dalam gelas ukur 1000m;
5. Menambahkan  bahan  bakar  solar  ke  dalam  gelas ukur sampai volume 1000mL tercapai.
6. Ketiga bahan tersebut diaduk menggunakan mixer selama ± 1 menit hingga diperoleh campuran yang
merata.  Hasil  campuran  tersebut  berwarna  putih seperti  susu  dan  dapat  langsung  digunakan  pada pembakaran di burner . 7. Untuk  membuat  bahan  bakar  emulsi  dengan campuran  20%  W/O  dan  30%  W/O  dilakukan dengan  cara  seperti  tersebut  di  atas  (langkah  1 sampai  6),  dengan  banyaknya  ABS  tetap  2,2  mL dan  air  masing-masing  200mL  dan  300  mL Langkah jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
UJI SIFAT THERMAL & FISIK EMULSI STANDAR ASTM D12978, D93,D613 DAN  D445

## PEMILIHAN BAHAN EMULSI
DAUN RANDU GETAH PISANG
DAUN LIDAH BUAYA GETAH JARAK TEPOL CH 53 ABS MULAI PENGAMATAN LAMA PEMISAHAN

## SOLAR DAN AIR
PENGUKURAN SUHU & PENGAMATAN API

## KESIMPULAN

## SELESAI
PEMILIHAN BAHAN EMULSI WAKTU PEMISAHAN PALING LAMA
20 % AIR 0,22 % ABS
79,78 % SOLAR
30 % AIR 0,22 % ABS 69,78 % SOLAR 10 % AIR 0,22 % ABS 89,78 % SOLAR
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 14 No. 1 (2021) 47-52

## 3. Hasil dan Pembahasan
Untuk  mendapatkan  prosentase  campuran  bahan pengemulsi  yang  tepat,  dilakukan  dengan  cara melakukan pengamatan terhadap penggunaan 0,15 s/d .25 % ABS yang dimasukkan ke dalam campuran air dan  bahan  bakar  solar.  Hasilnya  adalah  0,22%  ABS seperti pada Gambar2.
Gambar 2. Grafik Hubungan Fraksi Volume ABS Terhadap Waktu Pemisahan.
Pembahasan selanjutnya adalah melakukan pengamatan bahan bakar emulsi dalam jumlah 100mL dengan  kandungan  10%  W/O,  20%  W/O,  dan  30% W/O. Untuk kandungan 10% W/O pemisahan terjadi setelah  mencapai  waktu  ±  360  menit,  untuk kandungan  20%  W/O  pemisahan  terjadi  setelah mencapai  waktu  ±  330  menit  dan  untuk  kandungan 30%  W/O  pemisahan  terjadi setelah  mencapai  waktu ± 90 menit (Gambar3).
Gambar 3. Grafik Hubungan Waktu Pemisahan Terhadap Volume Air
Gambar 4. Grafik Hubungan AFR & Cpg
Gambar  4  menunjukkan  bahwa  kenaikan  nilai  AFR diikuti  oleh  penurunan  panas  jenis  gas  (Cpg),  baik untuk  bahan  bakar  solar  maupun  emulsi.  Hal  ini disebabkan  oleh  perubahan  nilai  AFR  yang  diikuti oleh  perubahan  kecepatan  udara  masuk  ruang  bakar, sehingga  kenaikan  nilai  AFR  akan  meningkatkan kecepatan udara masuk ruang bakar dan jumlah mole produk  pembakaran  yang  dihasilkan.  Hal  ini  akan menyebabkan menurunnya nilai panas jenis gas (Cpg) (Borman, 1998).
Gambar 5. Grafik Hubungan AFR dan Qg
Pada  pembakaran  dengan AFR stoikiometri menunjukkan bahwa kalor yang terbawa oleh gas asap (Qg) ke luar cerobong untuk bahan bakar solar adalah 12,125  kW,  untuk  bahan  bakar  emulsi  10%  W/O adalah 12,093 kW dan untuk bahan bakar emulsi 20% W/O  adalah  yang  terkecil  yaitu  11,635  kW.  Ini menunjukkan bahwa penggunaan bahan bakar emulsi pada burner C491 adalah sesuai.
y = -41000x 2 + 17850x - 1750 0 50 100 150 200 250 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 % Volume ABS W a k tu P e m is a h a n , m e n it abs Poly. (abs)
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 100 200 300 400 Waktu Pemisahan, menit V o lu m e P em is a h an A ir , m L 10% W/O 20% W/O 30% W/O
1,160 1,170 1,180 1,190 1,200 1,210 1,220 1,230 1,240 1,250 1,260 1,270 1,280 1,290 10,40 12,40 14,40 16,40 18,40 20,40 AFR C p g ( kJ /k g o C ) Cpg Solar Cpg Emulsi 10% W/O Cpg Emulsi 20% W/O Grafik Hubungan AFR dan Qg 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 10,40 12,40 14,40 16,40 18,40 20,40 AFR Q g ( kW ), m b b 2 ,0 g /d t Qg Solar Qg Emulsi 10% Qg Emulsi 20%
Gambar 6. Grafik Hubungan AFR & Qa
Dari  grafik  di  atas  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  6 dapat dijelaskan bahwa pada pembakaran stoikiometri kalor  terbesar  yang  terserap  oleh  pendinginan  air adalah  48,906  kW;  terjadi  pada  bahan  bakar  emulsi 10% W/O. Sehingga penggunaan bahan bakar emulsi pada  burner  adalah  sesuai  karena  kalor  yang dihasilkan  dapat  dimanfaatkan  secara  optimal  pada sistem ini.
Gambar 7. Grafik Hubungan AFR & Qrb
Pada  Gambar  7  di  atas  dapat  dijelaskan  bahwa perubahan kenaikan nilai AFR diikuti oleh penurunan nilai  kalor  yang  (semakin  besar  AFR  semakin  kecil kalor  yang  terserap  di  dinding  annulus).  Hal  ini dipengaruhi  oleh  naiknya  nilai  kerugian  kalor  yang terbawa  oleh  gas  asap  (Qg)  ke  luar  cerobong  pada AFR yang semakin meningkat.
Gambar 8. Grafik Hubungan AFR & Ql
Dari  gambar  8  dapat  dijelaskan  bahwa  kalor  terkecil yang  terserap  ke  lingkungan  adalah  pada  daerah pembakaran  dengan  AFR  14,4  yaitu  sebesar  31,367 kW untuk bahan bakar solar, sedangkan  untuk bahan bakar  emulsi  pada  AFR  18,4  dan  20,4  yaitu  sebesar 19,534 kW dan 15,870 kW untuk bahan bakar emulsi 10% W/O dan 20% W/O.
Gambar 9. Bentuk Api Solar
Bentuk  api  ( flame )  yang  dihasilkan  dari  pembakaran bahan  bakar  solar  adalah  memanjang,  sedikit langsing, tidak diselimuti uap air (Gambar 9).
Gambar 10. Bentuk Api Emulsi 10% W/O
Bentuk  api  ( flame )  yang  dihasilkan  dari  pembakaran bahan  bakar  emulsi  10%  W/O  agak  pendek  dan sedikit diselimuti uap air (Gambar 10 dan 11).
Gambar 11. Bentuk Api Emulsi 20% W/O
Bentuk  api  yang  dihasilkan  dari  pembakaran  bahan bakar emulsi 20% W/O adalah turbulen dan diselimuti uap air.
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 10,40 12,40 14,40 16,40 18,40 20,40 AFR Q a (k W ), m b b 2 ,0 g /d t Qa solar Qa emulsi 10% W/O Qa emulsi 20% W/O 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 10,40 12,40 14,40 16,40 18,40 20,40 AFR Q rb ( kW ) Qrb Solar Qrb Emulsi 10% Qrb Emulsi 20% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 10,4 12,4 14,4 16,4 18,4 20,4 AFR Q l ( kW ) Qrb Solar Qrb Emulsi 10% Qrb Emulsi 20%

## 4.   Kesimpulan
Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Emulsifier yang  dipilih  adalah Alkyl  Benzene Sulphonic  acid (ABS),  karena  memiliki  waktu pemisahan  antara  bahan  bakar  dengan  air  180 menit  (yang  paling  lama)  dibandingkan  dengan bahan  yang  lain  (daun  randu,  getah  pisang,  daun lidah buaya, getah jarak dan tepol CH 53).
2. Penggunaan Emulsifier Alkyl  Benzene  Sulphonic acid (ABS)  adalah  0,22%  volume,  karena  dalam waktu 330 menit campuran masih homogen.
3. Kalor  yang  terserap  karena  pendinginan  (Qa)  pada pembakaran  stoikiometri  bahan  bakar  solar  adalah 26,334  kW  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  bahan bakar  emulsi  (30,096  kW),  maka  penggunaan  bahan bakar  emulsi  pada burner Combustion  Laboratory Unit C491 sangat cocok (sesuai).
4. Kalor yang terbawa gas panas ke luar cerobong (Qg) pada  bahan  bakar  emulsi  dengan  AFR  10,4  adalah 6,635 kW lebih kecil dibandingkan pada bahan bakar solar (7,618 kW).
5. Kalor  yang  terserap  ke  lingkungan  udara  luar  pada pembakaran  stoikiometri  bahan  bakar  emulsi  adalah 15,087  kW  lebih  kecil  dibandingkan  pada  solar (27,871 kW).
6. Bentuk flame yang  dihasilkan  oleh  pembakaran bahan  bakar  emulsi  adalah  pendek,  turbulen  dan diselimuti uap air.

## Daftar Rujukan
[1] Kadota,  T.,  Yamasaki,  H.,  2002,  Recent  Advances  in  The Combustion  of Water  Fuel  Emulsion, Progress in  Energy  and Combustion Science
[2] Borman,  G.L.,  dan  Ragland,  K.W.,  1998, Combustion Engineering , McGraw-Hill Book Company, Boston
[3] Sadler,  I.,  2003,  The  Air  Quality  Impact  of  Water  Diesel Emulsion  Fuel  and  selective  catalytic  Reduction  Technology, Mayor of London.
[4] Hartomo, A., dan Widiatmoko, M.C., 1993, Emulsi dan Pangan Instan Berlesitin, Andi Offset, Cetakan Pertama, Yogyakarta.
[5] Oil  Chem,  2003,  New  Chemistry,  Alkhylbenzene  Sulfonate, Oil Chem Technology.
[6] Rizvi,  S.Q.A.,  1999,  Additive  For  Automotive  Fuel  and Lubricants,  Journal  of  Society  of  Tribology  and  Lubrication Engineers, April, page 33 ÷ 39.
[7] ______,  2005,  Emulsified  Fuels  From  Petrolium  Resids  and Other High-Viscosity Hydrocarbon Fuels, Petroform Inc, 5415 First Coast Highway Fernandina Beach, Florida 32034.
[8] Frolove,  S.M.,  2001,  Control  of  Single  Droplet  Combustion and Emision, 18 th ICDERS Short Abstract.
[9] Harjono, 2004,  Analisis Perpindahan  Panas Konveksi Sebagai Akibat  Pembakaran  Kerosin  Pada  Silinder  Dalam  Annulus Horizontal,  Tesis,  Program  Pasca  Sarjana  Universitas  Gadjah Mada, Yogyakarta.
[10] Muchnik,  D.A.,  2002,  Water  Improving  Burning,  The  New Technology of Water Fuel Emulsion, Fuel Technologies LTD, page 1 ÷ 5.
[11] Nensho,  T.,  Hanno,  H.,  Keisoku,  K.,  and  Jikken,  K.,  2005, Phase-Sparation  inside  a  Burning  Droplet  of  Oil  in  Water Emulsion, Original  Paper,  Combustion  Society  of  Japan- Journal , Vol. 106.
[12] Frolove,  S.M.,  2001,  Control  of  Single  Droplet  Combustion and Emision, 18 th ICDERS Short Abstract .
.