Safaringga, Ridho (2026) Analisis Penggunaan Batu Bara Dan Heavy Fuel Oil (HFO) Dalam Campuran Coal Oil Water Mixture (COWM) Dengan Perbandingan Pada Pembakaran Mesin Diesel Terhadap Performa Dan Emisi. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 5019221124-Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
5019221124-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy |
Abstract
Penelitian ini menganalisis penggunaan Coal Oil Water Mixture (COWM) yang terdiri dari batu bara peringkat rendah jenis BTU dan BS, Heavy Fuel Oil (HFO), dan air terhadap performa mesin diesel dan emisi gas buang yang dihasilkan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi performa (daya, torsi, dan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik/SFOC) serta emisi (CO₂, NOₓ, dan smoke number) dari kedua varian COWM dibandingkan dengan HFO murni, sekaligus membandingkan efektivitas antara batu bara jenis BTU dan BS dalam campuran tersebut. Penelitian ini menggunakan pendekatan eksperimen dengan menguji mesin diesel Yanmar TF85MH pada variasi putaran (RPM) dengan pembebanan yang dinaikkan bertahap pada tiap RPM, yang kemudian dianalisis pada dua kondisi utama yaitu pada beban optimal (beban tertinggi yang mampu ditahan mesin pada tiap RPM) dan beban konstan 500 Watt. Batu bara peringkat rendah terlebih dahulu ditingkatkan kualitasnya melalui proses upgrading menggunakan microwave irradiation untuk mengurangi kadar air dan meningkatkan nilai kalor sebelum dicampurkan menjadi COWM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa HFO tetap unggul pada parameter torsi, daya, serta emisi CO₂ dan smoke number akibat nilai kalornya yang lebih tinggi, serta Calculated Carbon Aromaticity Index (CCAI) terendah di antara ketiga bahan bakar. Meskipun demikian, COWM BS 20% menunjukkan efisiensi konsumsi bahan bakar (SFOC) yang lebih unggul dibandingkan HFO pada rentang putaran menengah hingga tinggi, serta performa yang lebih stabil dibandingkan COWM BTU 20%. Penelitian ini menyimpulkan bahwa COWM BS 20% merupakan kandidat substitusi parsial HFO yang paling layak, khususnya pada rentang operasional 1.800-2.100 RPM di mana efisiensi bahan bakarnya unggul, dengan catatan peningkatan emisi NOₓ pada rentang tersebut perlu diimbangi strategi mitigasi tambahan. Sebaliknya, COWM BTU 20% belum kompetitif sebagai substitusi HFO secara umum, meskipun menunjukkan keunggulan emisi NOₓ pada RPM tinggi. Dengan demikian, COWM belum dapat menggantikan HFO secara menyeluruh, namun berpotensi diaplikasikan sebagai bahan bakar alternatif pada kondisi operasional spesifik yang memprioritaskan efisiensi bahan bakar, sebagai bagian dari upaya pemanfaatan batu bara peringkat rendah dan pengurangan ketergantungan pada bahan bakar fosil.
========================================================================================================================================
This study investigates the use of Coal Oil Water Mixture (COWM) composed of low rank BTU type and BS type coal, Heavy Fuel Oil (HFO), and water on diesel engine performance and exhaust emissions. The aim of this research is to evaluate performance (power, torque, and Specific Fuel Oil Consumption/SFOC) and emissions (CO₂, NOₓ, and smoke number) of both COWM variants compared to pure HFO, as well as to compare the effectiveness of BTU type and BS type coal within the mixture. The research employs an experimental approach, testing a Yanmar TF85MH diesel engine across a range of engine speeds (RPM) with load increased in steps at each RPM, subsequently analyzed under two main conditions optimum load (the highest load the engine could sustain at each RPM) and a constant 500 Watt load. The low rank coal was first upgraded through a microwave irradiation process to reduce moisture content and increase calorific value before being blended into COWM. The results show that HFO remains superior in torque, power, and CO₂ and smoke number emissions due to its higher calorific value, along with the lowest Calculated Carbon Aromaticity Index (CCAI) among the three fuels. Nevertheless, COWM BS 20% exhibits better fuel consumption efficiency (SFOC) than HFO at medium to high engine speeds, along with more stable performance than COWM BTU 20%. This study concludes that COWM BS 20% is the most viable candidate for partial HFO substitution, particularly within the 1,800-2,100 RPM operating range where its fuel efficiency is superior, provided that the accompanying increase in NOₓ emissions is addressed through additional mitigation strategies. In contrast, COWM BTU 20% is not yet competitive as a general HFO substitute, despite showing a NOₓ emission advantage at high RPM. COWM therefore cannot fully replace HFO,but shows potential as an alternative fuel under specific operating conditions that prioritize fuel efficiency, as part of broader efforts to utilize low rank coal and reduce dependence on fossil fuels.
Actions (login required)
 |
View Item |