Bensin Dicampur Etanol 10% : Mesin Senang atau Ngambek?
Gambar Bensin Mengandung 10% Etanol
Sumber: https://ekoin.co/presiden-prabowo-setujui-mandatori-10-etanol-untuk-bensin/
Bioetanol merupakan senyawa alkohol golongan biofuel yang diproduksi melalui fermentasi polisakarida dari tanaman seperti tebu, jagung, atau selulosa. Sebagai bahan bakar, bioetanol dapat digunakan sebagai campuran gasoline (E10, E20, atau E85), atau dalam bentuk murni pada mesin khusus. Rumus kimia bioetanol adalah C2H6O, juga sering ditulis sebagai C2H5OH atau CH3CH2OH. Secara fisik, bioetanol berwujud cairan tidak berwarna yang mudah menguap dan mudah terbakar. Bioetanol memiliki titik didih pada 78,4°C, titik leleh pada -114,1 °C dan titik nyala pada 13°C. Senyawa ini mengandung oksigen sekitar 34,7%, larut sempurna dalam air, dan dapat teroksidasi menjadi asam asetat.
Penggunaan gasoline E10 sebagai alternatif bahan bakar fosil ini menawarkan keunggulan teknis dan lingkungan. Secara teknis, angka oktan (AKI) E10 lebih tinggi (86.2) dibanding gasoline (84.4) mengurangi knocking pada mesin kendaraan. Sebuah studi yang menguji mesin SI (Spark Ignition) menemukan bahwa E10 menghasilkan peningkatan tenaga rata-rata sebesar 1,64% dan peningkatan torsi rata-rata sebesar 1,74%. Durasi pembakaran yang lebih singkat (sekitar 2,42% lebih cepat) dan pelepasan panas (Heat Release Rate) yang terjadi lebih awal serta lebih tinggi pada RPM tinggi. Kandungan oksigen pada bioetanol mengurangi emisi Karbon Monoksida (CO), yaitu berkurang sebesar 6% pada E10 dan 5,76% pada E15 Selain itu, penggunaan bioetanol (termasuk E10) sebagai alternatif bahan bakar dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar turunan minyak bumi yang sifatnya terbatas.
Perbandingan torsi dan durasi pembakaran dari data rata-rata untuk bahan bakar E0 dan E10
Namun, penggunaan bioetanol memiliki beberapa dampak negatif. E10 memiliki kandungan energi (LHV) yang lebih rendah (41.282 kJ/kg) dibanding gasoline (43.000 kJ/kg), sehingga SFC (Specific Fuel Consumption) yang sedikit meningkat. Bioetanol juga dapat larut sempurna dengan air. Jika bahan bakar E10 terkontaminasi air campuran tersebut dapat mengalami demixing. Bahan bakar akan terpisah menjadi dua lapisan: lapisan bawah (campuran air/etanol) dan lapisan atas (bensin). Jika ini terjadi, mesin akan menyedot bensin yang telah kehilangan komponen peningkat oktannya, yang dapat merusak mesin secara serius. Selain itu, penambahan 10% bioetanol dapat meningkatkan tekanan uap (RVP) bahan bakar sehingga mempercepat evaporative losses.
Hasil konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) yang diperoleh: (a) secara analitis; (b) pengujian mesin 2 di bawah kondisi stabil (steady-state); dan (c) kendaraan karburator dan fuel-injected di bawah kondisi stabil pada beban penuh pada dinamometer sasis setelah 72.000 km beroperasi
Sumber: https://www.mdpi.com/1996-1073/11/1/221
Di sisi lain, pemanfaatan bioetanol sebagai campuran bahan bakar fosil terus berkembang seiring meningkatnya kebutuhan energi rendah emisi. Bioetanol dipandang sebagai biofuel potensial karena beberapa keunggulan utama. Pertama, sebagai bahan bakar terbarukan dari biomassa seperti tebu, jagung, atau limbah pertanian, bioetanol memberikan solusi atas menipisnya cadangan minyak fosil dan mendukung kemandirian energi. Penelitian “Potentiality of Ethanol as a Fuel for Dedicated Engine” menunjukkan biomassa menghasilkan keseimbangan emisi CO₂ lebih baik melalui prinsip well-to-wheel sehingga menurunkan gas rumah kaca kendaraan. Kedua, bioetanol memiliki angka oktan tinggi dan panas laten penguapan besar yang memungkinkan pembakaran lebih sempurna, meminimalkan knocking, serta meningkatkan efisiensi termal dan performa mesin secara signifikan pada dedicated engine. Ketiga, sebagai oksigenator alami, bioetanol membawa kandungan oksigen dalam molekulnya yang membantu atomisasi campuran udara-bahan bakar, menghasilkan pembakaran lebih sempurna dan menekan emisi CO serta HC sebagaimana terbukti dalam berbagai penelitian mesin sepeda motor di Indonesia. Pengembangan bioetanol juga mendukung kemandirian ekonomi lokal negara agraris dengan mengurangi ketergantungan impor minyak melalui pemanfaatan limbah pertanian.
Dibanding gasoline, penambahan bioetanol mempengaruhi karakteristik pembakaran. Meski bensin murni memiliki nilai kalor lebih tinggi, campuran bioetanol mampu meningkatkan intensitas nyala, mempercepat laju pembakaran, dan menggeser puncak pelepasan panas ke posisi yang lebih menguntungkan dalam siklus mesin. Studi Sonawane dkk. menunjukkan bahwa pada E10, pembakaran berlangsung lebih cepat sehingga energi lebih efektif diubah menjadi kerja mekanik, walaupun nilai kalornya lebih rendah. Dampaknya terlihat pada performa mesin. Pada motor 150 cc, campuran 10% etanol 90% pertalite menghasilkan daya dan torsi lebih tinggi daripada bensin murni, khususnya pada putaran menengah hingga tinggi, dengan hasil dynotest mencapai 0,72 kW dan 0,75 Nm di titik optimal. Pada motor 4-tak 125 cc dengan sistem injeksi, campuran E20 tercatat paling efisien, memberikan penghematan bahan bakar hingga 14% serta menurunkan emisi HC, CO, dan CO₂ pada kondisi idle maupun variasi putaran mesin, sejalan dengan efek oksigenasi bioetanol yang meningkatkan kualitas pembakaran.
Dari sisi emisi, seluruh penelitian menunjukkan pola serupa: campuran etanol menghasilkan CO dan HC lebih rendah dibanding bensin murni. Bahkan pada kadar bioetanol 15%, penurunan CO dapat melebihi 25% pada putaran tinggi, menandakan pembakaran semakin mendekati kondisi stoikiometris.
Berdasarkan berbagai keunggulannya, bioetanol menjadi salah satu opsi biofuel yang paling siap diintegrasikan pada kendaraan bermotor masa kini, baik melalui penggunaan campuran rendah (E10–E20) maupun pada mesin yang didedikasikan secara khusus untuk bioetanol. Secara keseluruhan, gasoline masih unggul dalam nilai kalor, tetapi ketika ditinjau dari performa dinamis mesin dan dampak ekologis, campuran bioetanol terbukti memberikan kombinasi paling ideal antara efisiensi, tenaga, dan emisi rendah. Oleh karena itu, integrasi bioetanol dalam bahan bakar kendaraan menjadi strategi transisi energi yang realistis dan berdampak positif.
Daftar Pustaka
Tibaquirá, Juan E., José I. Huertas, Sebastián Ospina, Luis F. Quirama, and José E. Niño. 2018. The Effect of Using Ethanol-Gasoline Blends on the Mechanical, Energy and Environmental Performance of In-Use Vehicles. Energies 11, no. 1: 221.
Sonawane , S. ., Sekhar, R., Warke , A. ., Thipse, S., & Varma, C.(2023. Forecasting of Engine Performance for Gasoline-Ethanol Blends using Machine Learning. Journal of Engineering and Technological Sciences, Vol. 55,No 3 pp. 340-355. Bandung: Insitut Teknologi Bandung.
Suhartoyo. 2021. PENGARUH PENAMBAHAN ETANOL DI BAHAN BAKAR TERHADAP PRESTASI MESIN 4 TAK, Vol. 6, No. 2. Jurnal Kajian Teknik Mesin (JKTM).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.