POTENSI SISTEM REFRIGERASI ABSORPSI SEBAGAI MESIN PEMBUAT ES UNTUK PERIKANAN

Penurunan mutu kesegaran ikan dapat berlangsung secara enzimatis, kimia dan baktereologi. Laju penurunan mutu ikan tersebut sangat dipengaruhi oleh suhu. Oleh karena itu penanganan dan pendinginan ikan sangat diperlukan. Salah satu media pendingin yang umum digunakan untuk penanganan dan penyimpanan ikan adalah es yang umumnya digunakan oleh para nelayan kecil untuk mempertahankan mutu ikan hasil tangkapan. Salah satu kendala yang dihadapi adalah jumlah pasokan es yang terbatas yang disebabkan karena pasokan listrik PLN untuk pembangunan pabrik es mini di daerah pesisir masih kurang sehingga suplai es diperoleh dari lokasi yang jauh. Oleh karena itu diperlukan energi alternatif yang mudah di aplikasikan di daerah pesisir yang jauh dari jaringan listrik PLN.

Salah satu energi alternatif yang potensial untuk digunakan untuk menggantikan listrik PLN adalah energi matahari atau energi surya. Pemanfaatan energi surya sebagai sumber energi untuk mensuplai daya mesin pembuat es diharapkan menjadi salah satu alternatif untuk mengatasi kekurangan pasokan es di daerah-daerah yang minim pasokan listriknya. Dalam Annual Engineering Seminar (2013), Suhanan et al., menyampaikan bahwa salah satu pemanfaatan energi surya dengan memanfaatkan panasnya adalah pada sistem refrigerasi absorpsi karena mesin refrigerasi absorpsi adalah mesin refrigerasi yang bekerja dengan memanfaatkan panas/kalor. Siklus pendinginan absorpsi mirip dengan siklus pendinginan kompresi uap.  Perbedaan utama kedua siklus tersebut adalah gaya yang menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan antara tekanan penguapan dan tekanan kondensasi serta cara perpindahan uap dari wilayah bertekanan rendah ke wilayah bertekanan tinggi. Pada sistem pendingin kompresi uap digunakan kompresor, sedangkan pada sistem pendingin absorpsi digunakan absorber dan generator. Uap bertekanan rendah diserap di absorber, tekanan ditingkatkan dengan pompa dan pemberian panas di generator sehingga absorber dan generator dapat menggantikan fungsi kompresor secara mutlak.  Untuk melakukan proses kompresi tersebut, sistem pendingin kompresi uap memerlukan masukan kerja mekanik sedangkan sistem pendingin absorpsi memerlukan masukan energi panas. Sistem refrigerasi absorpsi yang umum digunakan adalah absorpsi ammonia-water dan water-lithium bromide.

Sistem water-lithium bromide banyak digunakan untuk pengkondisian udara dimana suhu evaporasi berada di atas 0 ºC. Litium Bromida (LiBr) adalah suatu kristal garam padat, yang dapat menyerap uap air. Larutan cair yang terjadi memberi tekanan uap yang merupakan fungsi suhu dan konsentrasi larutan. Sedangkan sistem amonia-water digunakan secara luas untuk mesin pendingin berskala kecil (perumahan) maupun industri, yang mana suhu evaporasi yang dibutuhkan mendekati atau di bawah 0ºC. Menurut Horuz dalam Int. Comm. Heat Mass Transfer (1998) menyatakan bahwa pemanfaatan sistem ammonia-water aplikasinya di industri untuk pendinginan pada temperatur rendah. Aplikasi sistem absorpsi ammonia-water yang sudah dilakukan yaitu oleh Energy Concepts (energy-concepts.com) melalui Isaac Solar Ice Maker Project yang telah melakukan uji coba lapang sistem absorpsi ammonia-water di lokasi remote area. Lokasi proyek tersebut yaitu di Maruata Mexico (gambar 1) yang menggunakan es hasil produksinya sebagai pendingin hasil tangkapan ikan, dan di Matano Manne Kenya (gambar 2) yang merupakan desa yang memproduksi susu sapi dan menggunakan es hasil produksi untuk mendinginkan susu sapi.

Gambar 1. Aplikasi sistem absorpsi di Maruata Mexico (sumber : Energy Concepts)

Gambar 1. Aplikasi sistem absorpsi di Matano Manne Kenya (sumber : Energy Concepts)

Pemanfaatan sistem refrigerasi absorpsi di Indonesia untuk pendinginan pada umumnya dan pembuatan es pada khususnya masih sangat sedikit. Menurut Septiadi et al., yang disampaikan dalam Jurnal Meteorologi dan Geofisika (2009) menyatakan bahwa sebetulnya potensi sumber energi surya yang berupa panas di Indonesia cukup melimpah karena wilayah yang dilalui garis khatulistiwa dan  menerima radiasi yang cenderung tegak lurus dibanding wilayah lain dimuka bumi. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian dan kajian yang bertujuan untuk mengetahui apakah sistem tersebut bisa di aplikasikan untuk pembuatan es di cuaca tropis Indonesia.

Penulis : Wahyu Tri Handoyo

Read More

Mencuci Rumput Laut dengan Mesin Pencuci Sistem Berkelanjutan

Salah satu potensi kelautan dan dan perikanan Indonesia yang bisa dikembangkan adalah rumput laut yang ketersediannya sangat melimpah. Permintaan terhadap rumput laut dan produk olahannya cukup banyak baik di pasar domestik maupun internasional. Tetapi di pasar internasional, rumput laut dari Indonesia masih dihargai rendah karena mutunya belum baik. Salah satu penyebab rendahnya kualitas rumput laut Indonesia karena kurangnya teknologi penanganan pasca panen. Jika teknologi pasca panen rumput laut dapat dikembangkan dan diterapkan dengan baik, maka rumput laut akan lebih bernilai ekonomis dan dapat meningkatkan nilai tambah, menambah lapangan kerja dan mengurangi impor produk jadi rumput laut dapat tercapai.

Salah satu tahapan penanganan pasca panen rumput laut adalah pencucian rumput laut. Selama ini pencucian rumput laut masih dilakukan secara konvensional dengan cara merendam rumput laut dalam air laut karena akan lebih mudah menghilangkan kerang, pasir dan kotoran lainnya. Selain itu, pencucian rumput laut juga bisa dilakukan dengan merendam rumput laut kedalam air bersih dengan beberapa kali pengadukan. Namun, proses tersebut membutuhkan waktu yang lama sehingga kapasitas produksinya menjadi kecil. Oleh karena itu diperlukan mesin atau peralatan yang dapat mempermudah pencucian rumput laut.

Pada tahun 2015 LRMPHP telah melakukan desain dan rancang bangun mesin pencuci rumput laut sistem berkelanjutan. Mesin tersebut dirancang untuk pencucian dengan sistem berkelanjutan, yaitu alat dapat digunakan secara terus menerus tanpa ada proses muat dan bongkar bahan yang dicuci. Sistem kerja mesin dibuat sesederhana mungkin agar mudah dioperasikan oleh operator di unit pengolahan yang pada umumnya memiliki keahlian yang terbatas. Mesin pencuci rumput laut ini menggunakan motor penggerak berupa motor listrik 3 phase 0,75 HP 1400 rpm yang dilengkapi dengan reducer 1:38. Untuk mensuplai air pada proses pencucian digunakan pompa air dengan debit (Q) : 10-24 l/min, 2800 rpm. Untuk spesifikasi teknis mesin pencuci ditunjukkan pada tabel 1, sedangkan hasil rancang bangun disajikan pada gambar 1.

Gambar 1. Mesin pencuci rumput laut sistem berkelanjutan

Tabel 1. Spesifikasi teknis alat pencuci rumput laut

No.	Nama	Spesifikasi
1. 2. 3. 4. 5.	Sistem Mesin        Spesifikasi Motor Spesifikasi Reducer Spesifikasi Pompa Dimensi Total: -  Panjang (mm) -  Lebar (mm) -  Tinggi (mm)	Berkelanjutan 3 phase, 380 V/50 Hz, 0,75 HP, 1400 rpm 1:38 220V/50Hz; Q : 10-24 l/min; n : 2800 rpm 1500 1200 1090

Pada uji kinerja terhadap pencucian rumput laut E. Cottonii dan Sargassum sp., secara umum mesin pencuci rumput laut sistem berkelanjutan tersebut dapat bekerja dengan baik sehingga dapat mempermudah pencucian rumput laut serta menghasilkan rumput laut yang memenuhi standar SNI 2690 : 2015.

Penulis : Wahyu Tri Handoyo

Read More

KEPUTUSAN EKSPOR BENIH LOBSTER BELUM FINAL

Sehubungan dengan simpang siurnya informasi terkait polemik isu ekspor benih lobster pasca kunjungan Menteri Kelautan dan Perikanan, Edhy Prabowo, ke Nusa Tenggara Barat (NTB), berikut saya coba jelaskan duduk perkaranya:

1. Pada hari Kamis 26 Desember 2019, Menteri Edhy menyambangi Provinsi NTB. Salah satu tujuannya, untuk mendengarkan keluhan dan permasalahan dari para nelayan terkait kontroversi benih lobster. Gubernur Zulkieflimansyah turut mendampingi dari awal sampai akhir.

2. Kunjungan dilakukan dengan menyambangi tiga tempat. Pertama di Telong Elong (Kabupaten Lombok Timur), dilanjutkan ke Teluk Ekas (Kabupaten Lombok Timur), dan terakhir di Pelabuhan Perikanan Awang (Kabupaten Lombok Tengah).

3. Di Telong Elong, kebanyakan masyarakat ingin agar pemerintah membolehkan masyarakat melakukan pembesaran lobster. Dengan harapan, masyarakat bisa mendapatkan penghasilan, tanpa harus melakukan ekspor benih lobster. Sementara di Pelabuhan Awang, para nelayan menuntut agar Permen 56 tahun 2016 dicabut. Mereka juga berharap keran ekspor benih lobster dibuka kembali. Pasalnya, sudah turun temurun menjadi mata pencaharian mereka.

4. Hingga saat ini, Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP), belum memutuskan apakah ekspor benih lobster akan dibuka atau tidak. Saat ini, KKP masih terus melakukan kajian mendalam, tentunya dengan melibatkan para ahli dan pakar. Selain itu, KKP juga ingin terus mendengarkan masukan langsung dari masyarakat, khususnya para nelayan. Karena itulah Menteri Edhy melakukan kunjungan ke NTB dan menjumpai para nelayan.

5. Pernyataan Menteri Edhy tentang, "Ekspor benih lobster tinggal cerita" yang sempat beredar di salah satu media online, adalah penggalan dialog Menteri Edhy dengan masyarakat di Telong Elong. Pernyataan Menteri Edhy tersebut bukan kesimpulan dari rangkaian kunjungan, bukan pula sebuah keputusan.

6. Menteri Edhy tidak ingin terburu-buru soal polemik benih lobster. Menteri Edhy masih ingin mengkaji lebih dalam, mengingat persoalan ini menyangkut dengan masa depan nelayan, serta hajat hidup rakyat banyak.

7. Menteri Edhy akan terus meluangkan waktu untuk menjalin komunikasi, menjaring aspirasi dan mencari solusi terkait sederet persoalan yang dialami para nelayan. Hal ini sesuai dengan arahan langsung dari Presiden Joko Widodo kepada Menteri Edhy.

8. Pernyataan ini saya buat bukan dalam konteks setuju atau tidak setuju ekspor benih lobster, melainkan hanya mengungkap fakta-fakta di lapangan agar tidak terjadi distorsi informasi. Mari kita semua bersabar dan terus mengawal persoalan ini.

Demikian pernyataan ini dibuat, dengan harapan masyarakat mendapat informasi secara utuh dan lengkap.

Terima kasih.

Tb Ardi Januar

Staf Khusus Menteri Kelautan dan Perikanan

Read More

PENGGUNAAN AIR TAWAR DAN AIR GARAM UNTUK PENYIMPANAN DINGIN IKAN DI KAPAL

Salah satu perbaikan untuk menjaga mutu ikan atas kapal adalah sistem chilling storage menggunakan media pendinginan air atau air laut pada palkah dengan suhu sekitar 0°C, banyak lebih dikenal dengan refrigerated sea water (RSW). Beberapa rancangan sistem pendingin untuk aplikasi penyimpanan ikan di atas kapal kecil (10-15 GT) diantaranya dilaporkan oleh Widianto tahun 2016 yang dimuat dalam Prosiding Seminar Nasional Hasil Litbang Produk dan BIoteknologi Kelautan dan Perikanan 2016. Rancangan tersebut menjelaskan bahwa secara teknis aplikasi sistem pendingin dapat diterapkan pada kapal kecil sebagai alternatif penganti es batu. Rancangan berupa rancangan termal mini chilling storage dengan sistem RSW menggunakan sistem kompresi uap. Sistem kompresi uap yang merupakan siklus aliran refrigeran terdiri dari komponen utama evaporator, kompresor, kondensor, dan katup ekspansi. Evaporator berfungsi untuk menyerap panas air laut sehingga menjadi dingin, terjadi penyerapan panas oleh refrigeran . Media pendingin yang digunakan pada palkah penyimpanan ikan hasil tangkapan adalah air dan air laut disesuaikan dengan jenis ikan tangkapan.

Serangkaian pengujian chilling storage telah dilakukan di Loka Riset Mekanisai Pengolahan Hasil Perikanan dengan menggunakan air tawar dan air laut di dalam palka. Bahan dan peralatan yang digunakan adalah  air tawar dan air garam 3,5% sejumlah masing-masing sekitar 930 kg dan rangkaian simulasi sistem cooling unit  yang telah dibuat oleh Widianto tahun 2016. Rangkaian peralatan uji ditunjukkan pada Gambar 1. Di dalam palkah yang memiliki volume 2,05 m3 didinginkan air sekitar 930 kg dan udara.

Gambar 1. Palka dan hasil simulasicooling unit  karya Widianto et al (2016)

Hasil pengujian menunjukkan bahwa suhu air palkah mencapai 0 sampai -1 ⁰C selama 13,5 jam pada air tawar dan 9,5 jam pada air garam dengan kecepatan penurunan suhu masing-masing adalah 1,52^oC/jam dan 3,0 ^oC/jam.

Gambar 2. Grafik penurunan suhu air selama pengujian

Perbedaan tersebut disebabkan antara lain oleh beban pendinginan air tawar dan air garam yang berbeda. Beban pendinginan/kecepatan pembuangan panas pada media air tawar dan air garam masing-masing adalah 2,14 kW dan 3,47 kW seperti pada Tabel 1. Beban udara di dalam palkah sangat kecil sehingga dapat dianggap tidak ada.

 Tabel 1. Kecepatan pembuangan panas media

Tampak dari tabel bahwa panas sensibel air media berbeda paling jauh. Faktor utama perbedaan kecepatan pembuangan panas adalah nilai panas spesifik (Cp) dan laju perpindahan panas. Cp air tawar adalah 4,2 kJ/kg.K, lebih tinggi bila dibandingkan air garam 3,5% sebesar 4,0 kJ/kg.K. Energi yang dibutuhkan untuk mendinginkan air tawar dari suhu ruang sampai suhu sekitar 0 ºC menjadi lebih besar sehingga membutuhkan waktu pendinginan yang lebih lama.Energi yang dibutuhkan untuk pendinginan air tawar dan air garam dengan massa 930 kg masing-masing adalah 3.906 kJ/°C dan 3.720 kJ/°C. Faktor penyebab lain adalah perbedaan laju perpindahan panas antara air tawar dan air garam dengan pendinginan yang dilakukan oleh pipa-pipa evaporator. Sifat-sifat propertis air tawar memberikan nilai perpindahan panas yang lebih rendah, sehingga  pendinginan lebih lambat bila dibandingkan dengan air garam.

Penulis : Ahmat Fauzi. Peneliti LRMPHP

Read More

RANCANGANTERMAL EVAPORATOR TIPE SHELL AND TUBE UNTUK APLIKASI RSW

Metode pendinginan refrigerated seawater (RSW) adalah salah satu metode untuk mengurangi kemunduran mutu ikan selama transportasi dan penanganan ikan di atas kapal.Sistem RSW memiliki beberapa kelebihan seperti kerusakan fisik ikan yang relatif kecil serta suhu yang lebih stabil dan merata. Komponen RSWmeliputirefrigeran/freon, kompresor, kondensor, katupekspansi, evaporatordan sirkulasi airdinginRSWpada palka. Komponenyang berfungsi untuk pendinginan air RSW adalah evaporator. Perancangan evaporator yang tepat di kapal diperlukan sehingga efisien serta mudah dalam pemasangan dan penggunaan/perawatan. Evaporator merupakan komponen penting mesin pendingin yang berfungsi untuk mendinginkan beban pendinginan dan terjadi evaporasi refrigeran. Pada perencanaan evaporator ini digunakan evaporator untuk pendinginan air laut yang kemudian digunakan untuk mendinginkan beban pendinginan. Proses evaporasi refrigeran terjadi di dalam evaporator dengan adanya penyerapan kalor dari pendinginan air laut. Refrigeran yang berfase cair mengalami evaporasi dan berubah menjadi fase gas pada kondisi temperatur konstan, tetapi terjadi pula proses superheating.

Dalam pemilihan jenis evaporator, faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan evaporator adalah laju perpindahan panas permukaan evaporator, metode penyuplaian refrigeran cair ke evaporator, kebocoran refrigeran, ukuran dan berat yang disesuaikan dengan ruang/ukuran mesin,efek pengotoran dan korosi pipa evaporator,biaya dan keamanandan perawatan evaporator.Rancangan evaporator untuk aplikasi RSW yang sudah ada yaitu evaporator tipe bare tube dan  tipe shell&tube.Evaporator tipebare tubeadalah evaporator berbentukpipa polosyang dipasang pada sekelilingdinding palka. Tipebanyak digunakan karena mudah dalam pemasangan,dapat mendinginkan air dan udara dalam palka namun pipa mendapatkan tekanan dari beban ikan ikan sehingga ada potensi bocor.Tipeshell and tubeberupatabung(shell) yang di dalamnya adapipa,airRSW di dalam shelldidinginkan oleh freon di dalam pipa.Komponen evaporator shell and tube terdiri dari komponen utama pipa di dalam, shell, tube sheet/penempat pipa, baffle/sekat, partisi aliran pipa, sisi masuk dan sisi keluar fluida, head/penutup depan dan belakang, serta support/komponen pendukung. Evaporator tipe shell and tubedigunakan dengan pertimbangan sebagai berikut :

a.   Luas permukaan yang dibutuhkan kecil.

b.   Penempatan evaporator horizontal terhadap kapal.

c.   Koefisien perpindahan panasnya besar.

d.   Dilihat dari konstruksinya lebih sederhana, sehingga perawatan cukup mudah dan murah, dapat juga dilakukan secara kimiawi.

Salah satu perancangan termal evaporatorshell and tubeantara lain disampaikan olehFauzi tahun 2017yang dimuat dalamProsidingSemnaskan UGM Tahun 2017, terdiri dari beberapa tahapan yaitu menentukan konsep desain RSW, menentukan/menghitung beban pendinginan, melakukan analisis siklus pendinginan, dan melakukan perancangan termal evaporator. Beban awal pendinginan RSW pada kapal 10-15 GT dengan kapasitas ikan sampai 1,3 ton adalah sebesar 4,07 kW berdasarkan penelitian Widianto et al (2016) ditambahdenganbeban sirkulasi pompa air laut. Fluida yang didinginkan adalah air laut (salinitas 3,5%). Perancangan termal evaporator menggunakan metode Kern. Rancangan  konsep sistem RSW dengan siklus refrigerasi kompresi uap sepeti  pada Gambar 1.

 

Gambar 1. Skema konsep aplikasi RSW

Sistem kompresi uap mendinginkan air laut yang ditargetkan sampai suhu -1 ºC, selanjutnya air laut dingin disirkulasikan untuk mendinginkan ikan di dalam palkah. Sistem kompresi uap yang merupakan siklus aliran refrigeran terdiri dari komponen utama evaporator, kompresor, kondensor, dan katup ekspansi (Arora, 2006). Evaporator berfungsi untuk menyerap panas air laut sehingga menjadi dingin, terjadi penyerapan panas oleh refrigeran . Kompresor untuk menaikkan tekanan refrigeran pada tekanan yang ditentukan. Kondensor untuk membuang panas sampai suhu yang ditentukan. Sedangkan katup ekspansi berfungsi untuk menurunkan tekanan. Dengan turunnya tekanan, maka suhu refrigeran juga turun sesuai yang ditargetkan. Refrigeran (fluida pendingin) yang dinilai cocok untuk aplikasi sistem refrigerasi diatas kapal adalah refrigeran - 22(R-22). R-22 paling tepat digunakan karena memiliki titik uap yang rendah -40,8 ⁰C, kalor laten lebih tinggi, murah dan mudah didapat, tidak beracun, mudah terdeteksi jika mengalami kebocoran, aman digunakan serta tidak mudah terbakar.

Hasil rancangan evaporator yang dihasilkan berupa shell&tube 4 pass dengan luas permukaan perpindahan panas 1,015 m², diameter shell 150 mm dengan panjang 850 mm, serta pipa diameter 15,875 mm sejumlah 24 buah berbahan tembagadigambarkanseperti pada Gambar 2 dan 3.  Rancangan ini kompak dan fleksibel seingga dapat dipasang dengan baik pada kapal 10-15 GT. Selain itu pembersihan bagian dalam pipa dan shell juga mudah. Pemasangan evaporator yang dapat diposisikan horizontal juga lebih stabil di atas kapal. Rancangan evaporator shell and tube ini dapat menjadi salah satu alternatif yang dapat dipakai sebagai aplikasi RSW di atas kapal 10-15 GT. Bila dibandingkan dengan rancangan yang sudah ada yaitu jenis bare tube/pipa polos yang dipasang melingkari palka maka jenis shell and tube memiliki beberapa kelebihan antara lain lebih kompak, potensi kerusakan/kebocoran pipa lebih kecil karena tidak terkena beban ikan, ruangan palka lebih besar dan perawatan lebih mudah.

 Penulis : Ahmat Fauzi, Peneliti LRMPHP

Read More