Bahan Bakar

Pengertian

Bahan bakar adalah bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai  dengan pengeluaran panas.

  

Jenis Bahan Bakar

Bahan bakar fosil, seperti : batubara, minyak bumi, dan gas bumi.

Bahan bakar nuklir, seperti : uranium dan plutonium. Pada bahan bakar nuklir, panas diperoleh dari hasil reaksi rantai penguraian atom-atom melalui peristiwa radioaktif.

Bahan bakar lain, seperti : sisa tumbuh-tumbuhan (biomass), minyak nabati (straight vegetable oil), minyak hewani, biofuel/biodiesel.

Komposisi Bahan Bakar

Bahan bakar umumnya tersusun dari unsur-unsur :

·         C (karbon),

·         H (hidrogen),

·         O (oksigen),

·         N (nitrogen),

·         S (belerang),

·         Abu, dll

Unsur-unsur ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

Combustible matter  adalah unsur-unsur yang jika terbakar akan menghasilkan panas, unsur-unsur kimia tersebut yaitu, C, H dan S.

Non-combustible matter  adalah unsur-unsur lain yang terkandung dalam bahan bakar namun tidak dapat terbakar, unsur-unsur tersebut yaitu O, N, bahan mineral atau abu dan air. 

Sifat-sifat Bahan Bakar

a.       Nilai Kalor (Heating Value)

Nilai bakar adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna  kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau satu meter kubik atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan standard.

Nilai bakar atas atau “gross heating value” atau “higher heating value” (HHV) adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan berat bahan bakar padat atau cair, atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada tekanan tetap, suhu 25 ^oC, apabila semua air yang mula-mula berwujud cair setelah pembakaran mengembun menjadi cair kembali.

Nilai bakar bawah atau “net heating value” atau “lower heating value” (LHV) adalah panas yang besarnya sama dengan nilai panas atas dikurangi panas yang diperlukan oleh air yang terkandung dalam bahan bakar dan air yang terbentuk dari pembakaran bahan bakar 

b.      Kadar Air di dalam Bahan Bakar (water content)

Air yang terkandung dalam bahan bakar padat terdiri dari :

·         Kandungan air internal atau air kristal, yaitu air yang terikat secara kimiawi.

·         Kandungan air eksternal, yaitu air yang menempel pada permukaan bahan dan  terikat secara fisis.

Air dalam bahan bakar cair merupakan air eksternal, air tersebut berperan sebagai pengganggu. Air dalam bahan bakar gas merupakan uap air yang bercampur dengan bahan bakar tersebut. Air yang terkandung dalam bahan bakar menyebabkan penurunan mutu bahan bakar karena :

·         menurunkan nilai bakar dan memerlukan sejumlah panas untuk penguapan,

·         menurunkan titik nyala,

·         memperlambat proses pembakaran,

·         menambah volume gas buang. 

c.       Titik Nyala (Flash Temperature)

Titik nyala adalah temperatur terendah di mana uap-uap yang terbentuk dari suatu bahan bakar dapat terbakar apabila diberi sumber panas tanpa bahan tersebut sendiri terbakar (terbakar sesaat).

d.      Titik Bakar (Combustion / fire point temperature)

Titik bakar adalah temperatur di mana bahan yang dinyalakan akan terbakar terus menerus apabila diberi sumber panas (biasanya kira-kira 30 – 40 °C lebih tinggi dari titik nyala).

e.      Titik Sulut (Auto Ignition temperature)

Apabila campuran bahan bakar dimasukkan kedalam ruang bakar dan secara bertahap dipanasi, maka akan terbakar dengan sendirinya pada suhu tertentu, suhu ini disebut “self ignition temperature “ atau titik sulut. Titik sulut adalah suhu terendah di mana bahan dapat terbakar dengan sendirinya. Biasanya "temperatur operasi" lebih rendah dari titik sulut suatu bahan yang mudah terbakar . Contoh : gas alam sekitar 595 ºC.

Bahan bakar	Flash point oC	Autoignition  oC
Methan	-188	537
Ethan	-135	472
Propan	-104	470
Butan	-60	365
n-Oktan	10	206
I - Oktan	-12	418
n-Cetan	135	205
Methanol	11	385
Ethanol	12	365

f.        Viskositas

Viskositas merupakan sifat  bahan bakar (fuel oil) yang sangat penting yaitu memungkinkan bahan bakar tersebut dapat dipompakan  atau tidak (pumpable) dan mudah dinyalakan atau tidak (flamable).

 

g.       Sulfur content

Di dalam bahan bakar terdapat  sulfur yang ikut bereaksi pada proses pembakaran dengan reaksi sebagai berikut :

S   +  O₂             --->                      SO₂

2 SO₂ + O₂           --->                     2 SO₃

Selanjutnya SO₂ dan SO₃  bereaksi dengan uap air (H2O) yang berasal dari udara pembakaran maupun dari bahan bakarnya sendiri, dengan reaksi sebagai berikut :

SO₂ +  H₂O       --->                     H₂SO₃  

2 SO₂ + O₂          --->                      2 SO₃

Hasil reaksi tersebut di atas terikut dalam flue gas hasil pembakaran sehingga mempunyai sifat korosi asam. Namun tingkat korosi flue gas tersebut tergantung dari :

·         Konsentrasi SO₃ dan H₂O

·         Temperatur  flue gas di stack, selalu dijaga lebih tinggi dari dew point