Dokumen ini membahas berbagai aspek tentang bahan bakar dan proses pembakarannya, termasuk pengertian, jenis-jenis, dan spesifikasi bahan bakar padat, cair, dan gas. Ditekankan juga pentingnya komposisi dan nilai kalor dalam menentukan kualitas bahan bakar, serta perbandingan antara pembakaran sempurna dan tidak sempurna. Selain itu, contoh penggunaan kalor dari proses pembakaran di berbagai bidang juga diuraikan.

1. BAHAN BAKAR DAN
PEMBAKARAN
 Pengertian Umum
 Komposisi dan Spesifikasi
 Jenis-jenis Bahan Bakar
 Proses Pembakaran
 Emisi

2.  Contoh penggunan kalor dari proses
pembakaran secara langsung:
 untuk memasak di dapur-dapur rumah tangga,
 untuk instalasi pemanas.
 Contoh penggunaan kalor secara tidak
langsung adalah:
 kalor diubah menjadi energi mekanik, misalnya pada
motor bakar,
 kalor diubah menjadi energi listrik, misalnya pada
pembangkit listrik tenaga diesel,tenaga gas dan
tenaga uap.

3. Pengertian
 Bahan Bakar:
Bahan yang apabila dibakar dapat
meneruskan proses pembakaran
tersebut dengan sendirinya,disertai
dengan pengeluaran kalor.
 Bahan bakar dibakar dengan tujuan
untuk memperoleh kalor tersebut,
untuk digunakan baik secara langsung
maupun tak langsung.

4. Pembakaran
 Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat
antara oksigen dan bahan yang dapat
terbakar, disertai timbulnya cahaya dan
menghasilkan kalor.
 Pembakaran sempurna adalah pembakaran
dimana semua konstituen yang dapat
terbakar di dalam bahan bakar membentuk
gas CO2, air (= H2O), dan gas SO2,
sehingga tak ada lagi bahan yang dapat
terbakar tersisa.

5. Koposisi dan Spesifikasi
Bahan Bakar Umumnya Terdiri dari:
 C (karbon)
 H (hidrogen) combustible matter / BDT
 S (belerang)
 O (oksigen)
 N (nitrogen)
 P (fosfor)

6. Komposisi bahan bakar padat
dinyatakan menurut:
Proximate analysis Untuk
Mengetahui:
 %fixed carbon
 % air
 %abu.
Ultimate analysis yaitu analisis untuk
mengetahui komposisi bahan sampai
unsurunsurnya, seperti kandungan C,
H, O, N, S, abu dan air.

7. Spesifikasi Dasar Bahan
Bakar
 Nilai Kalor atau “Heating Value”
atau “Calorific Value” atau NILAI
Kalor
 Kadar Air
 Kadar Abu
 Kadar Sulfur
 Berat Jenis (Spesific Gravity)

8.  Viskositas atau Kekentalan
 Flash Point
 Titik Bakar atau “Ignition Point”
 Faktor Karakterisasi dan Titik Didih
Spesifikasi Dasar Bahan
Bakar

9.  Pembakaran adalah:
kalor yang dihasilkan oleh
pembakaran sempurna 1 kilogram
atau satu satuan berat bahan bakar
padat atau cair atau 1 meter kubik atu
1 satuan volume bahan bakar gas,
pada keadaan baku (1 atm,250C)

10.  Kandungan Air di dalam Bahan Bakar

11. Jenis-jenis Bahan Bakar
 Bahan Bakar Padat
 Bahan Bakar Cair
 Bahan Bakar Gas

12. Bahan Bakar Padat
 Bahan bakar padat yang biasa dipakai dalam
industri dan transportasi adalah batubara.
 Batubara termasuk bahan bakar fosil karena
terbentuk dari sisa tumbuhtumbuhan yang
mengalami proses geologis dalam jangka waktu
jutaan tahun.
 Berdasarkan perbedaan umur geologis, berturut-
turut dari yang paling tua, batubara dibagi sebagai:
 antrasit,
 semi -bitumen,
 bitumen,
 sub-bitumen,
 lignit.

13. Klasifikasi Batubara (UNEP, 2006):
Kelas
Batu
bara
Nilai Kalor
(k Kal/kg)
Cangkang
Kemiri
Nilai Kalor
(k Kal/kg)
A > 6200 Karbonisasi 7810
B 5600 – 6200
C 4940 – 5600 Non Karbonisasi 5246
D 4200 – 4940 Produksi Cangkang:
207.908 ton/tahun
≈ 36,715 GW
E 3360 – 4200
F 2400 – 3360
G 1300 – 2400

14. Bahan Bakar Cair
 Bahan bakar cair yang biasa dipakai
dalam industri, transportasi maupun
rumah tangga adalah fraksi minyak
bumi.
 Minyak bumi adalah campuran
berbagai hidrokarbon yang termasuk
dalam kelompok senyawa: parafin,
naphtena, olefin, dan aromatik.

15. Bahan Bakar Cair
 Minyak mentah, jika disuling akan
menghasilkan beberapa macam fraksi,
seperti: bensin atau premium, kerosen atau
minyak tanah, minyak solar,dan lain-lain.
 Setiap minyak petroleum mentah
mengandung keempat kelompok senyawa
tersebut, tetapi perbandingannya berbeda.

16. Bensin atau Gasolin atau
Premium
 Gasolin dibuat menurut kebutuhan mesin,
seperti avgas (aviation gasoline), premium
dan gasolin biasa, terdiri dari C4 sampai
C12. Sifat yang terpenting pada gasolin
adalah “angka oktana/oktan”.
 Angka oktan adalah angka yang
menyatakan besarnya kadar isooktana
dalam campurannya dengan normal
heptana.

17. Bensin atau Gasolin atau
Premium
 Iso Oktana angka oktana = 100,
sedang normal heptana mempunyai
angka oktana = 0.
 Makin tinggi angka oktana gasolin
semakin baik unjuk kerjanya.

18. Kerosen
 Termasuk kerosen adalah:
 Bahan bakar turbin gas.
 Minyak bakar, biasa dipakai untuk dapur rumah
tangga, bahan bakar kapal laut.
 Mutu kerosen tergantung pada sifatnya
dalam uji bakar, seperti timbulnya asap dan
kabut putih.
 Asap disebabkan oleh hidrokarbon aromatik
sedang kabut putih oleh disulfida.

19. Bahan Bakar Diesel
 Bahan bakar diesel atau minyak diesel
dipakai untuk mengoperasikan mesin diesel
atau “compression ignition engine”.
 Mutunya ditentukan oleh angka cetana
/cetan (Cetan Number).
 Makin tinggi angka cetana/cetan, makin
tinggi unjuk kerja yang diberikan oleh bahan
bakar diesel.

20.  Angka cetan adalah besarnya kadar volume
cetana dalam campurannya dengan
metilnaphtalen.
 Cetan murni mempunyai angka cetana =
100, sedang aromatik mempunyai angka
cetan = 0.
 Unjuk kerja adalah persentase rata-rata
daya yang dapat diperoleh dari mesin
dengan bahan bakar tertentu dibandingkan
dengan daya yang diperoleh dari bahan
bakar yang mempunyai angka cetana =
100.

21. Minyak Reisdu
 Minyak residu biasa digunakan pada ketel
uap, baik yang stasioner maupun yang
bergerak. Dalam hal instalasinya,
pemakaian minyak residu dalam ketel uap
akan lebih murah dibanding batubara.
 Disamping itu, pemakaian minyak residu
tidak menimbulkan masalah abu. Akan
tetapi pada ketel uap tekanan tinggi dan
suhu tinggi dapat menimbulkan korosi dan
kerusakan pada “superheater tube”.

22. Minyak Risdu
 Pemakaian minyak residu kecuali dalam ketel uap
antara lain:
 Tanur dalam industri baja, tanur tinggi dalam industri
semen dan industri lain yang mempunyai kaitan dengan
semen, serta berbagai dapur dalam industri petroleum dan
industri kimia.
 Mesin diesel, kecuali pada mesin diesel kecepatan tinggi
seperti pada truk dan lokomotif, pada mesin diesel kapal
serta mesin diesel berkecepata rendah untuk pembangkit
tenaga listrik.
 Turbin gas.

23. Bahan Bakar Gas
 Asetilin
 Digunakan dalam pengelasan dan
pemotongan logam, yang memerlukan
suhu nyala yang tinggi, dapat juga
dipakai untuk lampu karbida.
 Dapat membentuk asetilida yang
eksplosif jika dicampur dengan tembaga
(Cu),terlebih-lebih dengan udara.

24. Bahan Bakar Gas
 Blast Furnace Gas
 Gas ini merupakan hasil samping
peleburan bijih besi dengan kokas dan
udara panas di dalam “blast furnace”.
 Gas Air Biru (Blue Water Gas)
 Dibuat dari reaksi antara kukus (steam)
dengan karbon padat yang dipanasi pada
suhu tinggi, merupakan campuran antara
gas H2 dan gas CO.

25.  Gas Batubara
 Gas batubara disebut juga gas kota, dibuat dari
dis tilasi destruktif batubara dalam retort tertutup
dengan pemanasan tinggi.
 Gas Alam
 Gas alam tersusun dari parafin hidrokarbon,
khususnya gas metana bercampur dengan
nitrogen, N2, dan karbon dioksida, CO2,
diperoleh dari tambang dengan pengeboran
tanah melalui batuan kapur atau batuan pasir.
Kandungan metananya di atas 90%.

26.  Gas Petroleum
 Gas petroleum diperoleh dari fraksionasi
minyak bumi mentah, dan dapat juga dari
gas alam, mengandung propana dan
butana sebagai komponen terbesar.

27.  Nilai Kalor atau “Heating Value” atau
“Calorific Value” atau Kalor
Pembakaran adalah: kalor yang
dihasilkan oleh pembakaran sempurna
1 kilogram atau satu satuan berat
bahan bakar padat atau cair atau 1
meter kubik atu 1 satuan volume
bahan bakar gas, pada keadaan baku.

28. Nilai kalor atas atau “gross heating value”
atau “higher heating value/HHV” adalah:
kalor yang dihasilkan oleh pembakaran
sempurna satu satuan berat bahan bakar
padat atau cair, atau satu satuan volume
bahan bakar gas, pada tekanan tetap, suhu
250C, apabila semua air yang mula -mula
berwujud cair setelah pembakaran
mengembun menjadi cair kembali.

29.  Nilai kalor bawah atau “net heating
value” atau “lower heating value
(LHV)” adalah: kalor yang besarnya
sama dengan nilai kalor atas dikurangi
kalor yang diperlukan oleh air yang
terkandung dalam bahan bakar dan air
yang terbentuk dari pembakaranbahan
bakar untuk menguap pada 25o C dan
tekanan tetap.

30. Air yang terkandung dalam bahan
bakar menyebabkan penurunan mutu
bahan bakar karena:
 menurunkan nilai kalor dan memerlukan
sejumlah kalor untuk penguapan,
 menaikkan titik nyala,
 memperlambat proses pembakaran, dan
menambah volume gas buang.

31. Berat Jenis: perbandingan berat bahan
bakar terhadap berat air, diukur pada
600F,yang pada suhu tersebut berat air =
62.4 lb/cuft
Berat jenis dinyatakan dalam gram per ml,
dalam derajat API, dalam lb (baca:“pound”)
per galon, atau lb per cuft, dan derajat
Baume. Berat jenis disingkat sp.gr. atau sg.

32.  Viskositas adalah kebalikan fluiditas atau
daya alir. Makin tinggi viskositas makin
sukar mengalir. Mengingat kecepatan
mengalir juga tergantung pada berat jenis,
maka pengukuran viskositas demikian
dinyatakan sebagai “viskositas kinematik”.
 Viskositas absolut = viskositas kinematik x
berat jenis cairan. Satuan viskositas antara
lain: poise, gram/cm detik, atau dengan
skala Saybolt Universal diukur dalam detik.

33. LHV = Lower Heating Value
HHV= Higer Heating Value
m = mol air/bahan bakar
Hfg = Panas laten air pada 25oC
= 2440 kJ/kg = 1050 Btu/lbm
fg
fuel
oh
h
m
m
HHVLHV 2


34. Contoh
Doketahui HHV dari metan (CH4) adalah
23.880 Btu/lbm. Hitunglah LHV dari metan
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
1 mol CH4 = 16 lbm, 2 mol H2O = 36 lbm
Jadi =
LHV = 21.518 Btu/lb
mm lbBtu
lb
lb
lbBtuLHV /1050
16
36
/880.23