## Rancang Bangun dan Analisa Alat Metode Distilasi Air Laut menjadi Air Tawar Tipe Satu Banking
Yuvita Satriani Djuli 1) , La Ode Ichlas Syahrullah Yunus 2) , Akhmad Fadli Ibrahim 3)
1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Sembilanbelas November, Kolaka, Indonesia Corresponding Author: yvita.24djuli@gmail.com

## Article Info
Available online August 19, 2023

## Abstrak
Energi  matahari  menjadi  sumber  energi  yang  ramah.  Pada  sepuluh  tahun  terakhir pemanfaatan  energi  matahari  terus  mengalami  perkembangan  seperti  pemanasan dan pendinginan ruangan, sistem pemanasan air, proses pengering dan destilasi air. Penelitian  ini  bertujuan  menganalisa  laju  radiasi  matahari  yang  tiba  di  bumi,  laju radiasi  matahari  setelah  melewati  permukaan  kaca,  energi  radiasi  matahari. Penelitian ini mengkaji laju radiasi matahari pada alat destilasi air laut sederhana tipe satu  banking  yang  bertujuan  untuk  mengetahui  besarnya  volume  air  tawar  yang dihasilkan  dari  proses  distilasi.  Laju  radiasi  matahari  setelah  melewati  permukaan kaca  miring  dengan  dimensi  alat  distilasi  80  x  50  m 2 ,  ketebalan  kaca  5  mm,  dan kemiringan  3 5 ̊ .  Pengujian  dilakukan  pada  tanggal  23-24  November  2016  di  pantai tanjung  bayam  kota  Makassar,  Sulawesi  Selatan.  Hasil  penelitian  membuktikan  tipe satu permukaan kaca miring menghasilkan kondensat paling banyak yaitu V = 330 ml pada jam 12.00 wita tanggal 23 November 2016 dengan intensitas matahari tertinggi I = 836.1 w/m 2 .
Kata kunci : Destilasi, energi matahari, radiasi, tipe satu banking

## Abstract
Solar  energy  is  an  environmentally  friendly  source  of  energy.  In  the  last  ten  years, solar  energy  utilization  has  continuously  experienced  developments  such  as  heating and  cooling,  water  heaters,  drying,  and  distillation.  This  study  aims  to  analyze  the rate  of  solar  radiation  arriving  on  Earth,  the  rate  of  solar  radiation  after  passing through the glass surface, and the energy of solar radiation. This study examines the rate of  solar  radiation  in  a  seawater  distillation  apparatus  in  a banking  type  simple distillation  apparatus.  The  aim  is  to  determine  the  volume  of  freshwater  produced from  the  distillation  process.  The  rate  of  solar  radiation  after  passing  through  a slanted glass surface with the the dimensions of the distillation are 80 x 50 m 2 and the thickness of the glass is 5 mm with a slope of 35 ° .  The test was conducted on 23-24 November  2016.  The  test  was  carried  out  at  Tanjung  Bayam  Beach,  Makassar  City, South Sulawesi. From the results of the study it proved that the type of  one-slanted glass  surface  produced  the  most  condensate,  namely  V  =  330  ml  at  12.00  WITA  on November 23 2016 with the highest solar intensity I = 836.1 w/m 2 .
Keywords : Distillation, radiation, solar energy, type one bankin

## .
1. Pendahuluan
Air  merupakan  kebutuhan  yang  sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia. Hal ini dikarenakan  manusia  tidak  hanya  membutuhkan air  untuk  kebutuhan  tubuh,  tetapi  berbagai
kebutuhan  lainnya  seperti  mencuci,  memasak, dan  lainnya.  Akan  tetapi  tidak  semua  daerah mempunyai  sumberdaya  air  yang  baik.  Manusia sering  dihadapkan  pada  permasalahan  yang  sulit ketika sumber air tawar yang terbatas dan di lain pihak  terjadi  peningkatan  kebutuhan.  Wilayah

## ENTHALPY: Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Journal homepage: http://ojs.uho.ac.id/index.php/ENTHALPY
pesisir  pantai  dan  pulau-pulau  di  tengah  lautan lepas merupakan daerah yang sangat  kekurangan sumber air bersih. Sumber daya air yang terdapat di daerah ini umumnya berkualitas buruk misalnya air  tanahnya  yang  payau  atau  asin.  Sekitar  16,42 juta  jiwa  penduduk  Indonesia  merupakan masyarakat yang hidup di kawasan pesisir. Pilihan untuk  hidup  di  kawasan  pesisir  tentu  sangat relevan  mengingat  banyaknya  potensi  sumber daya  alam  hayati  maupun  non-hayati,  sumber daya  buatan  serta  jasa  lingkungan  yang  sangat penting bagi kehidupan masyarakat. Namun hal ini tidak  menjadikan  sepenuhnya  masyarakat  pesisir sejahtera. Masih rendahnya produktivitas mereka menyebabkan  mereka  sulit  untuk  keluar  dari ketidaksejahteraan.
Dengan  ini  banyak  alat-alat  dengan  metode sederhana  yang  dapat  membantu  masyarakat untuk  dapat  memenuhi  kebetuhuan  air  besih dengan  mengembangkan  alat  distilasi  air  laut, distilasi  yaitu  perpindahan  panas  ke  cairan  yang sedang  mendidih  memegang  peranan  yang penting  pada  proses  evaporasi  dan  distilasi  atau juga  pada  proses  biologi  dan  proses  kimia  lain seperti proses petroleum, pengendalian temperatur  suatu  reaksi  kimia,  evaporasi  suatu bahan  pangan  dan  sebagainya.  Cairan  yang sedang  dididihnya  biasanya  ditampung  dalam bejana  dengan  panas  yang  berasal  dari  pipa-pipa pemanas  yang  horizontal  atau  vertikal.  Pipa  dan pelat-pelat  tersebut  dipanaskan  dengan  listrik, dengan  cairan  panas  atau  uap  panas  pada  sisi yang lain [5].
Prinsip  distilasi  adalah  pemisahan komponen dari  campuran  cairan  melalui  penyaringan  yang tergantung  kepada  perbedaan  titik  didih  dari masing-masing komponen. Proses distilasi tergantung  pula  pada  konsentrasi  komponen  dan jenis  tekanan  uap  dari  campuran  cairan.  Proses distilasi  merupakan  proses  yang  mirip  dengan proses  daur  air  di  alam  yang  bertujuan  untuk membersihkan  air  dari  kontaminan.  Distilasi merupakan  proses  yang  menggunakan  panas sehingga  bakteri,  virus  dan  zat-zat  pencemar biologi lainnya akan musnah.
Distilasi merupakan istilah lain dari penyulingan,  yakni  proses  pemanasan  suatu bahan  pada  berbagai  temperatur,  tanpa  kontak dengan  udara  luar  untuk  memperolah  hasil tertentu.  Penyulingan  adalah  perubahan  bahan dari  bentuk  cair  ke  bentuk  gas  melalui  proses pemanasan  cairan  tersebut,  dan  kemudian mendinginkan  gas  hasil  pemanasan,  untuk
selanjutnya  mengumpulkan  tetesan  cairan  yang mengembun [6].
Hasil  penelitian  terdahulu  menjelaskan bahwa  air  yang  dihasilkan  dari  proses  destilasi atau  air  kondensat  yang  dihasilkan  murni  dan bebas  dari  bakteri  yang  berbahaya.  Pada penelitian  tersebut,  alat  distilasi  dibuat  dengan dimensi 124 x 60 x  30 cm, dindingnya dari  bahan triplek  dengan  ketebalan  3  mm,  beratapkan  kaca setebal  5  mm.  Pada  alat  ini  digunakan  kolam aluminium  berukuran  120  x  50  x  5  cm  sebagai wadah  penampungan  air  serta  berguna  sebagai kolektor  yang  menyerap  radiasi  sinar  matahari. Alat  distilasi  tersebut  mampu  menghasilkan  air kondensat  sebanyak  3  liter  per  hari.  Atau  setara dengan  5  L/m 2 per  hari.  Tujuan  penelitian  ini adalah  untuk  Menghitung  efesiensi  alat  distilasi [15].
Penelitian tentang Pengaruh Kemiringan Kaca Pada  alat  Basin  Solar  Still  Terhadap  Kapasitas  Air Hasil  Distilasi,  yang  bertujuan  untuk  meneliti sudut kemiringan kaca yang paling optimal dalam menghasilkan  air  tawar  pada  proses  distilasi  air laut  menjadi  air  tawar.  Hasil  penelitian  ini menunjukkan  bahwa  panas  yang  dibutuhkan untuk  menguapkan  air  pada  kemiringan  kaca penutup  30°  lebih  besar  yaitu  Q  =  9.1872  W, efisiensi (η) =  27,10  %,  kemiringan  kaca  20° yaitu Q = 8.9347 W, efisiensi (η) = 24.85% [8].
Penelitian  lainnya  dalam  jurnal  PascaSarjana Unhas, “Distilasi  Air  La ut  Memanfaatkan  Tenaga Surya”.  H asil  pengujian  menunjukkan  tipe  dua permukaan  kaca  miring  menghasilkan  kondensat terbanyak  yaitu  2,47  liter/h  dengan  intensitas surya  tertinggi  1025  w/m 2 .  Efisiensi  teoritis  akan meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  laju evaporasi  berbanding  dengan  intensitas  radiasi matahari  dari  data  terlihat  efesiensi  theoritis maksimum  [7].  Selain  pemanfaatan  sinar  surya untuk  kebutuhan  pemenuhan  air  bersih  atau  air panas  oleh  nelayan  saat  melaut,  metode  ini  juga dapat  dikombinasikan  dengan  solar  cell  untuk kebutuhan  pemenuhan  daya  listrik  nelayan  saat melaut seperti yang ditunjukkan oleh [13;[1].
Mengingat  pentingnya  pemisah  air  laut menggunakan alat distilasi untuk mendapatkan air besih  demi  kelangsungan  kehidupan  manusia maka  kami  mengambil  penelitian  yang  berjudul “Rancang  Bangun  Dan  Analisa  Alat  Metode Distilasi  Air  Laut  Menjadi  Air  Tawar  Tipe  Satu Banking”.
2. Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  pada  pengerjaan karya tulis ini adalah gabungan antara perancangan  dan  eksperimental.  Pengujian  ini akan  dilaksanakan  apabila  perencanaan  akan pembuatan  alat  sederhana  sebagai  pelaku  utama dalam penyulingan air telah terselesaikan.
Desain  penelitian  adalah  suatu  rancangan bentuk atau model sesuatu penelitian [13]. Desain penelitian  mempunyai  peranan  yang  sangat penting,  karena  keberhasilan  suatu  penelitian sangat dipengaruhi oleh pilihan desain atau model penelitian.

## 2.1 Rancang  Bangun  Perencanaan  Prototipe Distilasi Air Laut
Mempersiapkan  alat  dan  bahan  yang digunakan:
a. Unit  evaporator,  yang  terdiri  dari  wadah  air berbahan  stainless  steel  dengan  penutup berbahan kaca dengan ketebalan 0,5 cm.
b. Membuat  atap  dari  kaca  dengan  tinggi penyangga  vertikal  disetiap  sisinya  adalah  80 cm  serta  kemiringan  atap  terhadap  bidang datar 35°.
c. Menempelkan  pipa  disetiap  sisi  bawah  bagian dalam  atap  sebagai  tempat  uap  yang mengendap  di  kaca  yang  akan  mengalir  ke penampungan.
d. Menyatukan  penampang  yang  telah  dibuat dengan atap kaca.
e. Membuat  kaki  penyangga  di  keempat  sisi penampang.
f. Unit  penampung  air  laut  berbahan  kaca dengan  ketebalan  0,5  cm  dengan  dimensi  80 cm x 60 cm x 80 cm.
g. Unit  pengontrol  muka  air  berbahan  kaca dengan  ketebalan  0,5  cm  dengan  dimensi  80 cm x 50 cm x 80 cm. dengan sudut 35°.
Gambar 1. Desain prototype distilasi air laut
Gambar 2. Tampak samping
Gambar 3. Alat distilasi air laut
Gambar 4. pengambilan data penelitian
Alat dan bahan pendukung penelitian adalah:
a. Lux meter digital
b. Thermocouple
c. Anemometer
d. Thermometer
e. Alat pertukangan
f. Alat tulis
g. Gelas ukur

## 3. Pembahasan
Untuk contoh perhitungan diambil data pada tanggal  23-24  November  2016,  untuk  sampel perhitungan  diambil  pada  jam  12.00  Wita.  Data- data yang diambil adalah sebagai berikut:
• Temperatur absorber (Ta) = 84,5 ° C.
• Temperatur  permukaan  pada  bagian  dalam (Tci) = 73,1 ° C
• Temperatur  permukaan  kaca  bagian  luar  (Tco) = 76,8 ° C
• Temperatur  permukaan  luar  dasar  kolektor (Tbk) = 40,5 ° C
• Temperatur udara luar (To) = 37,5 ° C
• Intensitas radiasi matahari (I) = 836,1 w/m 2 s
• Kecepatan angin (v) = 3,0 m/s
• Volume produk (Vp) = 330 ml.
Untuk analisa data yang akan dihitung adalah sebagai berikut:
• Massa destilasi teoritis (mt)
• Energi yang masuk ke dalam kolektor (S)
• Energi yang berguna pada kolektor (Qe)
• Kehilangan panas pada kolektor (Q1)
• Efisiensi teoritis kolektor (η t)
• Efisiensi aktual kolektor (ηa)
Untuk  menghitung  massa  destilasi  teoritis (mt) digunakan persamaan [3]:
𝑀 𝑏 = 6,8631 𝑥 10 −9 . 𝐻𝑐𝑖 (𝑃 𝑤𝑎 − 𝑃 𝑤𝑖 )                       (1)
Dimana :
Pwa =  tekanan uap air pada permukaan absorber (Pa), yang disini dianggap bahwa temperatur  uap  air  pada  permukaan absorber sama dengan temperatur absorber. Untuk Ta = 84,5 ° C ; Pwa = 56520
Pa.
Pwci =  tekanan  uap  air  pada  permukaan  kaca bagian dalam (Pa), dimana di sini dianggap
bahwa temperatur uap air pada permukaan  kaca  tersebut  sama  dengan temperatur  permukaan  kaca.  Untuk  Tci  = 73,1 ° C; Pwci = 40562 Pa.
Hci =   koefesien  perpindahan  panas  konveksi (konveksi  bebas)  antara  absorber  dengan permukaan kaca bagian dalam (w/m 2 ).
𝐻 𝑐𝑖 = (𝑁𝑢 − 𝑘) 𝐿 (2)
Dimana :
L   =   jarak antara absorber dengan permukaan kaca bagian dalam = 0,2 m. K   =   konduktifitas thermal.
Nu =   bilangan Nusselt.
Berikut  ini  adalah  gambar  kesetimbangan energi pada sistem
Gambar 5. Sistem kesetimbangan energi Dimana : S =  energi yang masuk ke dalam kolektor
(Joule)
Qe  =   energi yang digunakan untuk menguapkan air (Joule)
Q1a =   kehilangan panas dari kolektor melalui permukaan kaca (Joule)
Q1s  =  kehilangan panas dari kolektor melalui dinding (Joule)
Q1b =  kehilangan panas dari kolektor melalui dasar kolektor (Joule).
Efi siensi teoritis kolektor (η t):
𝜂 𝑡 = 𝑄 𝑒 𝑆 𝑥 100%                                                                (3)
dimana:
Qe  =  panas penguapan teoritis  = 995,23 kJ S =  energi radiasi matahari yang menimpa permukaan kaca kolektor selama waktu pengamatan = 2097,4 Kj
Efisiensi  dari  pengukuran  eksperimen/actual kolektor (ηa):
𝜂 𝑎 = 𝑄 𝑒𝑎 𝑆 𝑥 100%                                                              (4)
dimana:
Qea =  panas penguapan aktual  = 375,47 kJ
Dari  hasil  penelitian  dan  perhitungan  di  atas diperoleh:
• Efisiensi teoritis kolektor (ηt) = 47,45%
• Efisiensi aktual kolektor (ηa) = 17,91%

## Tabel 1. Data hasil pengamatan
Jam Temperatur (°C) I (w/m2.s) V (m/s) Vp (ml) Ta Tci Tco Tbk To 08.00 42 30 29,2 28 28,2 400,3 2,9 50 09.00 72,6 63,4 59,1 36,7 25,2 765,7 2 180
10.00 78,8 67,3 62,3 39,8 36,7 795,2 4,9 250 11.00 80,3 69,8 66,7 39,4 36,6 815,3 2,9 275 12.00 84,5 73,1 76,8 40,5 37,5 836,1 3 330
13.00 71,1 60,9 57,7 37,1 35,3 719,7 3,5 300 14.00 70,7 60,3 57,2 36,2 34,6 656,1 4,7 270 15.00 56 47 44 36 33 516 5 250

## Tabel 2. Data hasil perhitungan
Jam mt (kg) ma (kg) Qe (kJ) Q (kJ) S (kJ) ηt (%) η a (%) 08.00 0,094 0,055 228,81 133,59 634,41 27,06 12,06 09.00 0,211 0,185 496,34 435,28 992,96 30,7 13,81 10.00 0,213 0,25 661,77 583,57 1130,91 40,17 15,6 11.00 0,222 0,296 644,11 632,18 1158,32 45,17 16,12 12.00 0,235 0,394 995,37 692,71 2097,4 47,12 17,14 13.00 0,263 0,27 619,13 631,39 1103,33 46,934 16,27 14.00 0,199 0,195 470,69 459,47 992,99 44,401 12,27 15.00 0,124 0,12 298,38 286,13 717,5 41,4 11,97
Gambar 6. Perbandingan nilai efisiensi aktual dan teoritis
Dari  hasil  pengukuran  dan  pencatatan  data setiap  jam  pada  tanggal  23  November  2016, menunjukkan  nilai  produktivitas  teoritis  lebih besar  dari  produktivitas  aktual  dikarenakan  pada teoritis berpengaruh pada evaporasi alat destilasi, sedangkan  aktual  berpengaruh  pada  radiasi matahari.  Terlihat  dari  grafik  nilai  efisiensi  pada jam  11.00  wita,  besaran  efisiensi  teoritis ɳ t  = 45,17%  dan  besaran  efisiensi  aktual  sebesar ɳ a  = 16,12%.  Nilai  efisiensi  puncak  terjadi  pada  pukul 12.00  wita  yaitu  efisiensi  teoritis  sebesar ɳ t  = 47,12% dan efisiensi aktual sebesar ɳ a = 17,14 %.
Gambar 7. Pengaruh intensitas matahari terhadap volume destilasi
Dari  grafik  perbandingan  intensitas  matahari terhadap volume destilasi air laut pada tanggal 23 November  2016  di  atas,  dapat  disimpulkan  pada pukul  12.00  wita  dimana  adalah  puncak  dari intensitas  radiasi  matahari    yaitu  sebesar  I  =  805 W/m 2 .s  akan  berbanding  lurus  dengan  volume destilasi sebesar v = 330 ml.

## 4. Kesimpulan
Dari  hasil  pengamatan  pada  tanggal  23-24 November 2016 diperoleh  volume  air tawar pada setiap  jamnya  mulai  dari  jam  08.00-15.00  wita. Pada  jam  08.00  wita,  volume  air  tawar  yang dihasilkan  yaitu  v  =  25  ml,  dan  puncaknya  pada
jam 12.00 dihasilkan volume air tawar sebanyak v =  310  ml  dari  total  destilasi  air  tawar  sebanyak 1,56  ml  pada  tanggal  23-11-2016.  Selanjutnya, dari  hasil  pengamatan  pada  tanggal  23-24 November 2016 diperoleh grafik hubungan antara suhu  kaca,  lingkungan  dengan  volume  air  hasil destilasi.  Dapat  dilihat  bahwa  semakin  besar volume  air  yang  dihasilkan,  temperatur  kaca bagian  dalam  juga  mengalami  kenaikan  seiring dengan  naiknya  intensitas  cahaya  matahari. Sedangkan  data  yang  diperoleh  dari  penelitian pada tanggal 23 dan 24 november 2016, total hasil kondensat  v = 1560 ml dan  v = 1230 ml, dengan desain 80x50 m 2 dan kemiringan banking 35 ° .

## Daftar Pustaka
[1]  Surya,  M.  E.,  Satono,  A.,  Susanto,  K.  E., Haryansa,  W.,  Gama,  R.  K.,  &  Hasanudin,  L. (2022).  PISTON  :  Jurnal  Teknologi  Rancang Bangun Alat Pembangkit Uap. 7(1), 1 – 10.
[2]  Anonim. http://ndarucs.blogspot.com/2010/02/distila si.html (diakses bulan Mei 2023).
[3]  Akhirudin, T., (2008). Desain Alat Destilasi Air Laut  dengan  Sumber  Energi  Tenaga  Surya sebagai  Alternatif  Penyediaan  Air  Bersih.  IPB Pres Bogor.
[4]  Jansen,  Ted.  J.,  Wiranto  Arismunandar.
(1995).  Teknologi  rekayasa  surya/Ted.  J. Jansen; diindonesiakan oleh Wiranto Arismunandar. Jakarta: Pradnya Paramita.
[5]  P.  A.  Bambang,  H.  (2012).  Pelatihan Pembuatan  Desalinasi  Air  Laut  Menjadi  Air Tawar  Menggunakan  Metode  Sarang  Laba- laba untuk Masyarakat  di Pesisir Pantai Desa Olele  Kecamatan  Kabila  Bone  Kabupaten Bone  Bolango.  Jurnal  Sinergi  Pemberdayaan Masyarakat (Sibermas), 6(2), 82 – 86.
[6]  Cammack,  R.  2006.  Oxford  Dictionary  of Biochemistry  and  Molecular  Biology.  Oxford University Press. New York.
[7]  Satriani.  D.  Y.,  Himran.  S.,  H.  D.  (2012). DISTILASI  WATER  SEA  EXPLOIT  ENERGY  OF SURYA  Bagian  Teknik  Mesin  Fakultas  Teknik Universitas Hasanuddin Alamat Koresponden: Jurusan Teknik Mesin Universitas Hasanuddin Makassar 90425. Teknik Mesin, 1 – 10.
[8]  Santosa,  Irfan.  "Sistem  Perpindahan  Panas Single  Basin  Solar  Still  Dengan  Memvariasi Sudut Kemiringan Kaca Penutup."
Engineering: Jurnal Bidang Teknik 3.1 (2012).
[9]  Himran,  Syukri,  2005.  Energi  Surya.  Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Makassar: CV. Bintang Lamumpatue.
[10] Holman,  JP,  (1981).  Heat  Transfer,  5th Edition,  McGraw-Hill  International  Book Company, New York.
[11] Ozisik  M.  Necati,  (1985). Heat  Transfer  a Basic Approach . Mc.Graw-Hill Book Company, New York.
[12] Ibuhasa,  Ungo,  and  Muhammad  Abdillah. "Perancangan  Pembuatan  Kapal  Tenaga Surya Skala  Miniatur." Piston: Jurnal
Teknologi 7.2 (2022): 1-6.
[13] Subyakto, S. U, (1993). Metodologi Pengajaran  Bahasa.  Jakarta:  PT.  Gramedia Pustaka Utama.
[14] Sutrisno,  E.  T.,  Nurminabari,  I.  S.  2013. Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Universitas Pasundan. Bandung.
[15] Breslin,  W.  R,  (1979).  Small  Michell  (Banki) Turbine: A Constrution Manual. Volunteers In Technical Assistance, USA.