## PENGARUH JUMLAH SEL PADA HYDROGEN GENERATOR TERHADAP PENGHEMATAN BAHAN BAKAR
A. Yudi Eka Risano Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, UNILA Jl. Sumantri Brojonegoro No.1 Bandar Lampung, 35145 Telp. (0721) 3555519, Fax. (0721) nomor 701609 E-mail: yudi_95@yahoo.com

## Abstrak
Semakin banyaknya kendaraan bermotor menyebabkan semakin sedikitnya cadangan minyak bumi  dan  pencemaran  udara.  Salah  satu  solusi  dari  permasalahan  di  atas,  dengan  cara  pemakaian hydrogen generator yang merupakan alat untuk menghemat bahan bakar yang bekerja dengan cara memisahkan senyawa kimia antara gas hidrogen ( 𝐻 2 ) dan oksigen ( 𝑂 2 ) dari molekul air ( 𝐻 2 𝑂 ) dengan menggunakan arus listrik (elektrolisis).
Proses pembentukan gas hydrogen dan oksigen terjadi dengan cara menggunakan 2 elektroda atau  lebih,  yang  dialiri  arus  listrik  searah.  Pada  elektroda  positif  akan  terbentuk  hydrogen, sedangkan pada elektroda negatif akan terbentuk oksigen. Jumlah dan kecepatan gas hidrogen ( 𝐻 2 ) dan oksigen ( 𝑂 2 ) yang dihasilkan sangat dipengaruhi antara lain oleh penggunaan katalisator dan besarnya arus listrik yang digunakan. Hydrogen generator yang paling sederhana terdiri dari tabung elektrolisis, sel, dan sistem kelistrikan. Pengujian prestasi hydrogen generator pada mesin dilakukan dengan  cara  mencatat  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  menghabiskan  50  ml  bensin  pada  saat  tanpa memakai hydrogen generator , dan saat memakai hydrogen generator.
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  hydrogen  generator  dapat  menghemat  bahan  bakar dimana  pada  pengujian  yang  telah  dilakukan  penghematan  maksimum  saat  menggunakan  4  pelat elektroda,  yaitu  sebesar  18,85  %,  dan  daya  listrik  rata-rata  yang  digunakan  198,3  watt.  Dari  hasil pengujian  tersebut  didapat  konfigurasi  jumlah  pelat  elektroda  yang  efektif  yaitu,  menggunakan  4 pelat dengan gap 1-1.5mm, untuk campuran 1560ml air dengan 2,5 gram soda kue .
Kata kunci : bahan bakar, Hydrogen generator , daya listrik

## PENDAHULUAN
Saat ini kendaraan bermotor, seperti mobil dan motor sudah menjadi alat tarnsportasi darat yang sangat sering digunakan untuk melakukan kegiatan sehari-hari.
Dengan  semakin  banyaknya  pengguna kendaraan  bermotor,  maka  tidak  hanya berdampak  positif  terhadap  hidup  manusia, tetapi  juga  dampak  negatif,  antara  lain  yaitu semakin  cepat  habisnya  cadangan  minyak bumi  di  dunia  dan  udara  yang  tercemar  akibat dari emisi gas buang kendaraan bermotor.
Pencemaran  udara  yang  diakibatkan  oleh gas  buang  kendaraan  bermotor  pada  akhir- akhir  ini  sudah  pada  kondisi  yang  sangat memprihatinkan  dan  memberikan  andil  yang
terbesar  dalam  pencemaran  udara  secara  total terutama di kota-kota besar negara berkembang.  Salah  satu  polutan  gas  buang kendaraan  bermotor  yang  ikut  berpartisipasi dalam  pencemaran  udara  adalah  hidrokarbon. Hidrokarbon  sederhana  dengan  sejumlah  kecil bahan  tambahan  non-hidrokarbon  bersifat sangat volatil yang sangat mudah menguap dan mengemisikan hidrokarbon ke udara. Hidrokarbon yang diemisikan tersebut merupakan  polutan  primer  karena  dilepaskan ke  udara  secara  langsung  oleh  kendaraan bermotor baik pada saat pengisian bahan bakar maupun karena tidak sempurnanya pembakaran yang terjadi di ruang bakar.
Karena  dampak  yang  ditimbulkan  akibat dibebaskanya  hidrokarbon  ke  udara  atmosfer, kiranya perlu dilakukan pengendalian terhadap
emisi  hidrokarbon  terutama  hidrokarbon  yang dihasilkan saat motor belum mencapai temperatur  kerjanya.  Salah  satu  metode  yang dapat  dilakukan  adalah  dengan  penambahan hidrogen sesaat setelah penyalaan dalam ruang bakar,  dimana  hidrokarbon  yang  belum terbakar  di  ruang  bakar  akan  diikat  oleh hidrogen tambahan, sehingga terjadi pembakaran  lanjut  yang  akan  menghasilkan gas buang yang lebih bersih.
Salah  satu  solusi  dari  permasalahan  di atas, dengan cara pemakaian hydrogen
generator .

## TINJAUAN PUSTAKA

## Motor Bakar
Mesin bensin dikategorikan sebagai mesin kalor.  Yang  dimaksud  mesin  kalor  disini adalah  mesin  yang  menggunakan  sumber energi  termal  untuk  menghasilkan  kerja mekanik.
Selanjutnya jika ditinjau dari cara memperoleh  energi  termal,  mesin  kalor  dibagi menjadi dua, yaitu, mesin pembakaran luar dan mesin  pembakaran  dalam.  Yang  dimaksud mesin  pembakaran  luar  adalah  mesin  yang proses  pembakarannya  terjadi  di  luar  mesin. Energi termal dari hasil pembakaran dipindahkan  ke  fluida  kerja  mesin  melalui beberapa  dinding  pemisah.  Contohnya  adalah mesin  uap.  Sedangkan  yang  dimaksud  mesin pembakaran  dalam  adalah  mesin  dimana proses  pembakaran  berlangsung  di  dalam mesin  itu  sendiri,  sehingga  gas  pembakaran yang  terjadi  sekaligus  berfungsi  sebagai  fluida kerja.  Mesin  pembakaran  dalam  ini  umumnya dikenal  dengan  sebutan  motor  bakar.  Contoh dari mesin kalor dalam  ini adalah  motor bakar torak dan turbin gas.
Selanjutnya  jenis  motor  bakar  torak  itu sendiri terdiri dari dua jenis, yaitu mesin bensin atau  motor  bensin  dikenal  dengan  mesin  Otto dan motor disel. Perbedaan pokok antara kedua mesin  ini  adalah  pada  system  penyalaannya. Pada  mesin  bensin  penyalaan  bahan  bakar dilakukan  oleh  percikan  bunga  api  listrik  dari antara  kedua  elektroda  busi.  Oleh  sebab  itu mesin  bensin  dikenal  juga  dengan  sebutan Spark Ignition Engine.
Di  dalam  mesin  disel,  penyalaan  bahan
bakar terjadi dengan sendirinya, oleh karena itu bahan  bakar  disemprotkan  ke  dalam  ruang bakar  yang  berisi  udara  yang  bertekanan  san bersuhu  tinggi.  Bahan  bakar  itu  terbakar dengan sendirinya oleh udara yang mengandung  O 2 bersuhu  melampaui  suhu  titik nyala  ( flash  point )  dari  bahan  bakar.  Mesin disel  ini  dikenal  juga  dengan  sebutan Compression Ignition Engine.

## Proses Pembakaran Pada Motor Bensin 4 - Langkah
Proses  Pembakaran  adalah  :  reaksi  antara Komponen bahan  bakar  (C  dan  H) dan Komponen  Udara  [ Oksigen,  (O) ]  yang  butuh
panas awal pembakaran, serta reaksi berlangsung  sangat  cepat,  untuk  menghasilkan panas yang jauh lebih besar .
Kondisi  yang  dibutuhkan  untuk  terjadinya proses  pembakaran  yaitu  adanya  unsur-unsur yang  dapat  terbakar  tadi  ( hidrogen-  karbon dan  oksigen )  dan  teknik  untuk  mengawali proses  pembakaran.  Ada  beberapa  hal  yang mempengaruhi efisiensi bahan bakar, emisi gas buang,  dan  daya  output  yang  dihasilkan  oleh motor  bensin,  diantaranya  sifat  bahan  bakar, perbandingan  udara/  bahan  bakar  operasi, penggunaan aditif, sistem dan waktu pengapian,  geometri  ruang  bakar,  besarnya turbulensi
campuran,
dan komposisi campurannya  ( kondisi  udara  pembakaran ), sebagaimana  dilaporkan  oleh  Ganesan  V. (1996) dan Wardono H.

## Hydrogen Generator
Hydrogen  Generator merupakan  alat untuk  menghemat  bahan  bakar  mesin  bensin. Hydrogen  Generator adalah  sebuah  alat  untuk memisahkan  senyawa  kimia  antara  gas hidrogen ( 𝐻 2 ) dan oksigen ( 𝑂 2 ) dari molekul air  ( 𝐻 2 𝑂 )  dengan  menggunakan  arus  listrik (elektrolisis). Gas hidrogen hasil dari pemisahan inilah yang dapat berfungsi sebagai penghemat mesin bensin.
Gambar 1. Hydrogen generator
Cara Kerja Hydrogen Generator
Arus  listrik  mengalir  dari battery menuju sel  di  dalam  tabung  elektrolisis,  aliran  arus listrik  tersebut  mengalir  melalui  air  di  antara celah  pelat  positif  dan  negatif,  aliran  arus listrik  tersebut  menghasilkan  gelembung- gelembung  gas  yang  berupa  gas  hidrogen  dan oksigen, pada pelat positif terbentuk gelembung  gas  oksigen  dan  pada  pelat  negatif terbentuk  gelembung  gas  hidrogen.  Gas  yang dihasilkan dari proses elektrolisis air, kemudian  dialirkan  menuju  tabung bubler , pada  tabung bubler yang  berisi  air  akan terbentuk  gelembung-gelembung  gas,  gas tersebut,  kemudian  dialirkan  menuju  saringan udara  atau  pada  intake  manifold  pada  motor bakar.

## METODOLOGI

## Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  untuk pengujian antara lain ;
a. 1  buah hydrogen  generator ,  (yang  sudah dilengkapi voltmeter dan ampermeter)
b. Soda kue
c. Bensin
d. 2 botol ukur
e. Selang
f. Kunci 10
g. Stopwatch
h. 1 unit mesin bensin .

## Prosedur Pengujian
 Prosedur Pengujian Menggunakan Hydrogen Generator 1. Menyiapkan alat dan bahan. 2. Merakit  sel,  pada  percobaan  1 menggunakan 2 sel. 3. Memasang  sel  pada  skup  yang terdapat di tutup tabung, pastikan baut pengikat terpasang dengan erat. 4. Mengisi air ke dalam tabung elektrolisis sebanyak 1560 ml.
5. Mencampurkan  soda  kue  sebanyak
7,5 gram dengan air.
6. Melilitkan seal tape pada ujung mulut pipa.
7. Memasang  tutup  pipa,  pastikan  tidak terjadi  kebocoran  pada  celah  antara tutup  dengan  pipa,  dengan  cara membolak-balik tabung.
8. Menguji  produksi  hidrogen  dengan cara  memasukkan  selang  dari  saluran keluar  tabung  ke  dalam  botol  berisi air. Jika tidak terlihat  gelembung  gas, maka  periksa  sambungan  kabel,  dan periksa  ada  kebocoran  atau  tidak  pad tabung.
9. Memasukkan  selang  dari  saluran  gas keluar ke dalam filter udara.
10. Mengisi botol ukur dengan bensin.
11. Menghubungkan  pompa  bensin  ke botol  ukur  yang  terisi  bensin  dengan menggunakan selang.
12. Menyalakan  mesin,  setelah  mesin nyala,  pastikan  bensin  mengalir  dari botol ke dalam pompa bensin.
13. Menghidupkan hydrogen  generator , dengan  cara  memasang  penjepit  ke terminal aki.
14. Mengukur  waktu  yang  digunakan untuk setiap pemakaian 50 mL bensin.
15. Mencatat  waktu  yang  digunakan, tegangan  listrik,  dan  arus  listrik  yang mengalir.
 Prosedur Pengujian Tanpa Menggunakan Hydrogen Generator 1. Menyiapkan alat dan bahan. 2. Mengisi botol ukur dengan bensin
3. Menghubungkan  pompa  bensin  ke botol  ukur  yang  terisi  bensin  dengan menggunakan selang.
4. Menyalakan  mesin,  setelah  mesin nyala,  pastikan  bensin  mengalir  dari botol ke dalam pompa bensin.
5. Mengukur  waktu  yang  digunakan untuk setiap pemakaian 50 mL bensin.
6. Mencatat waktu yang digunakan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  dilakukan  pengujian  tanpa  dan dengan  menggunakan
hydrogen  generator
dengan menggunakan :
 Volume air : 1560  mL  Tegangan listrik : 12 volt  Jumlah soda kue : 2,5 gram dan menggunakan variasi jumlah pelat
diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 1. Data Hasil Pengujian Jumlah plat percobaan ke : rpm arus listrik (ampere) volume bahan bakar (mL) waktu (detik) Tanpa hydrogen generator 1 2101 50 195 2 1915 50 200 3 2098 50 208 4 2040 50 210 5 1980 50 208 6 2030 50 206 7 2130 50 208 8 2100 50 209 9 2080 50 208 10 1970 50 207
4 1
1974 13 50 220 2 2262 15,5 50 232 3 2330 16 50 266 4 2240 16,4 50 261 5 2156 16,8 50 251 6 1989 17,2 50 265 7 2240 17,2 50 260 8 2170 17,4 50 264 9 2105 17,8 50 263 10 1998 18 50 266 8 1 2028 27 50 195 2 2158 29 50 206 3 2016 30 50 222
Dari  data  hasil  pengujian  selanjutnya dihitung  konsumsi  bahan  bakar,  besarnya penghematan, daya  listrik  yang digunakan dan
perbandingan daya listrik dengan penghematan yang dihasilkan (tabel 2).
Tabel 2. Data hasil perhitungan jumlah plat Percobaan ke : arus listrik (amper) waktu (detik) daya listrik (watt) konsumsi bahan bakar (mL/det) persentase peng- hematan (%) Tanpa hydrogen generator 1 194 0,26 2 199 0,25 3 208 0,24 4 209 0,24 5 208 0,24 6 206 0,24 0 7 208 0,24 8 208 0,24 9 208 0,24 10 207 0,24 konsumsi rata-rata bahan bakar 0,24 4 1 13 219 156 0,23 18,8
2 15,5 231 186 0,22 3 16 266 192 0,19 4 16,4 260 196,8 0,19 5 16,8 250 201,6 0,20 6 17,2 264 206,4 0,19 7 17,2 260 206,4 0,19 8 17,4 264 208,8 0,19 9 17,8 262 213,6 0,19 10 18 265 216 0,19 konsumsi rata-rata daya listrik dan bahan bakar 198,3 0,20 8 1 27 195 324
0,26 0,6 2 29 205 348 0,24 3 30 221 360 0,23 konsumsi rata-rata daya listrik dan bahan bakar 344 0,24
Dari  data  hasil  perhitungan  dapat  dilihat konsumsi  bahan  bakar  mengalami  penurunan pada  saat  menggunakan hydrogen  generator menggunakan  4  pelat,  jika  dibandingkan dengan konsumsi bahan bakar tanpa menggunakan hydrogen  generator ,  penurunan konsumsi  bahan  bakar  atau  penghematan  rata-
rata  sebesar  18,85  %  atau  sebanyak  0,045776 mL/detik,  dan  ketika  menggunakan  8  pelat penghematannya sebesar 0,58 % atau 0,001408 mL/detik.
Dari  tabel  data  hasil  perhitungan  dapat dilihat  konsumsi  rata-rata  daya  listrik  ketika pengujian  menggunakan  4  pelat  sebesar  198,3
watt, dan pada pengujian menggunakan 8 pelat sebesar  344  watt.  Pada  hasil  perhitungan  saat pengujian  menggunakan  4  pelat,  perbandingan penghematan  yang  dihasilkan  0,09  %  untuk setiap  1  watt  daya  yang  digunakan,  dan  pada saat  pengujian  menggunakan  8  pelat  di  dapat perbandingan  penghematan  0,00168  %  untuk setiap  1  watt  daya  yang  digunakan,  jadi konsumsi  daya  listrik  yang  paling  efektif adalah  pada  saat  pengujian  menggunakan  4 pelat.
Dari  data  hasil  pengujian  dapat  dilihat persentase penghematan mengalami penurunan ketika  menggunakan  8  pelat,  hal  ini  tidak sesuai  dengan  teori,  karena  semakin  banyak sel,  maka  gelembung  gas  hydrogen  dan oksigen yang dihasilkan akan semakin banyak, sehingga  kualitas  pembakaran  akan  semakin baik.  Jika  melihat  dari  data  hasil  pengujian, ketidak  sesuaian  ini  diakibatkan  arus  listrik yang  mengalir  terlampau  besar,  yaitu  +30 ampere,  sehingga  menyebabkan  air  di  dalam tabung  elektrolisa  terlalu  panas  sehingga menguap,  dan  juga  menyebabkan  konsumsi daya  listrik  yang  tidak  efektif.  Uap  air  yang masuk  ke  dalam  silinder  menyebabkan pembakaran  tidak  sempurna,  akibat  dari pembakaran  yang  tidak  sempurna  adalah konsumsi bahan bakar yang boros.

## SIMPULAN
Dari hasil penelitian yang dilakukan, maka peneliti dapat menyimpulkan sebagai berikut :
1. Dari hasil pengujian dengan menggunakan hydrogen  generator berhasil  menghemat konsumsi  bahan  bakar  dengan  persentase penghematan  rata-rata  maksimum  sebesar 18,85  %,  yaitu  dengan  menggunakan  4 pelat/ sel.
2. Dari  hasil  pengujian hydrogen  generator diperoleh  bahwa  semakin  banyak  jumlah pelat/sel  maka  semakin  besar  daya  listrik yang digunakan.
3. Konsumsi  rata-rata  daya  listrik  paling efisien  pada  pengujian  menggunakan  4 pelat stainless steel , yaitu 198,36 watt. 4. Temperatur air di dalam tabung elektrolisis yang terlalu tinggi, mengurangi persentase  penghematan,  karena  uap  air masuk ke dalam silinder.

## DAFTAR PUSTAKA
 1  Achmadi, Suminar. 1983. Kimia Organik . Erlangga. Jakarta.
 2  Achmad,  Hiskia.  1992. Elektrokimia  dan Kinetika  Kimia .  Citra  Aditya  Bakti. Bandung.
 3  Hidayatullah,  Poempida,  Mustari,  F. 2008. Rahasia  Bahan  Bakar  Air .  Ufuk Publishing House. Jakarta.
 4  Kristanto, Philip. Sistem Injeksi Hidrogen untuk  Mengurangi  Emisi  Hidrokarbon . Universitas Kristen Petra, surabaya, Jawa
Timur.
[5] Krist, Thomas. 1993. Dasar-dasar
Pneumatik . Penerbit Erlangga. Jakarta.
[6] Muhammad  As’adi,  Syahrir  Ardiansyah Pohan. Kajian  Penambahan  Hydrogen Booster Pada Motor Bensin 115cc .
[7] Mustagfiry,  M.  2008. Analisa  Pemilihan Elektroliser Bahan Bakar Air Pada sepeda Motor . Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.
[8] Riza,  M.  2008. Pengaruh  Kuat  arus Terhadap  Laju  Produksi  Gas  Hidrogen ( H 2 ) Melalui  Metode  Elektrolisis  Pada Kompor  Bahan  Bakar  Air .  Universitas
Muhammadiyah Malang.
[9] Sudirman,  Urip.  2008. Hemat  BBM Dengan Air . PT. Kawan Pustaka. Jakarta
[10] Wardono,  H.  2004. Modul  Pembelajaran Motor  Bakar  4-Langkah .  Jurusan  Teknik
Mesin-Universitas
Lampung. Bandar Lampung.