RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BIOGAS

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA

BIOGAS

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya Program

Diploma III Teknik Mesin

Disusun oleh :

SUKOYO

I 8606018

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2009


commit to user

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

Proyek Akhir dengan Judul “Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Biogas”

telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Proyek Akhir Program

Studi DIII Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Pada Hari :

Tanggal :

Pembimbing 1 Pembimbing 2

Dr.Techn.Suyitno,ST.MT. Nurul Muhayat, ST, MT.

NIP. 132 297 382 NIP. 19700323 199802 1001


commit to user

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Proyek Akhir ini telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Proyek Akhir

Program Studi DIII Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi syarat guna memperoleh gelar Ahli

Madya.

Pada Hari :

Tanggal :

Tim Penguji Proyek Akhir :

Dosen Penguji Tanda Tangan

Ketua Penguji : Dr. Techn. Suyitno, ST, MT. ( )

NIP : 132 297 382

Penguji II : Nurul Muhayat, ST, MT. ( )

NIP : 197003231998021001

Penguji III : Ir. Augustinus Sudjono, MT. ( )

NIP : 195110011985031001

Penguji IV : Wibowo, ST, MT. ( )

NIP : 196904251998021001

Mengetahui, Disahkan Oleh,

Ketua Program D3 Teknik Mesin Koordinator Proyek Akhir

Zainal Arifin, ST, MT Jaka Sulistya Budi, ST

NIP. 19730308 200003 1 001 NIP. 19671019 199903 1 001


commit to user

iv

MOTTO

“Pendidikan itu adalah perhiasan di waktu senang dan tempat berlindung di waktu susah.”

“Menyia - nyiakan waktu berarti menyia - nyiakan hidup, tapi menguasai waktu

berarti menguasai hidup dan memanfaatkaannya dengan sebaik mungkin.”

“Lebih baik terlambat daripada tidak sama sekali."


commit to user

v

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk :

Alm. Bapak & ibu tercinta

Dan kakak adikku tersayang


commit to user

vi

ABSTRAK

Tugas akhir ini bertujuan untuk rancang bangun pembangkit listrik tenaga

biogas. Bahan bakar utama dari motor penggerak untuk menggerakkan generator

adalah biogas sebagai pengganti bahan bakar bensin.

Modifikasi yang perlu dilakukan adalah dengan penggantian karburasi standar

dengan karburasi buatan agar lebih mudah didalam mengatur perbandingan saluran

masuk udara & biogas, selain itu juga diperlukan penggantian koil untuk memperbesar

pengapian dan juga memperbesar kompresi.

Dalam biogas terdapat kandungan H2S dan H2O yang dapat memperpendek

umur mesin sehingga kandungan tersebut harus dikurangi dengan cara pencucian.

Dalam pencucian ini menggunakan limbah besi dari mesin bubut yang digunakan

sebagai absorber & Silica gel sebagai adsorber.

Listrik yang dihasilkan oleh genset tersebut dimanfaatkan sebagai sumber

listrik baru sebagai pengganti dari listrik PLN. Listrik yang dihasilkan genset sebesar

1000 watt dengan efisiensi total dari motor bakar sekitar 15 %. Pencucian biogas

dapat mengabsorb 1,76 g H2S / jam & dapat mengadsorb H2O sebanyak 5 gr / jam.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah dan

petunjukNya serta usaha yang sungguh - sungguh sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan laporan tugas akhir ini. Merupakan satu kebahagiaan

tersendiri bagi penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan tepat

waktu.

Tugas akhir dengan judul “ RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA BIOGAS ”. Ini merupakan salah satu cara pemanfaatan energy bahan bakar

pengganti bahan bakar minyak bumi. Banyak pihak yang terlibat dalam proses

pembuatan alat maupun laporan tugas akhir ini, oleh karena itu dalam kesempatan ini

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT atas ridho yang telah diberikan.

2. Bapak Zainal, ST. MT selaku ketua program D3 teknik mesin.

3. Bapak Dr. Techn. Suyitno, ST. MT. dan Nurul Muhayat, ST. MT. yang selalu

membimbing kami.

4. Bapak dan Ibu serta adik kakak tercinta yang telah memberikan semangat dan

motivasi baik secara moril maupun spiritual sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan ini dengan penuh semangat.

5. Team proyek akhir : Joko Purnomo , Danar Mulyoko dan Septian Indra

Kusuma atas kerja samanya pada pembuatan alat maupun penyelesaian

laporan ini.

6. Rekan – rekan D3 otomotif 2006 & D3 Kimia 2006 atas pemberian saran-

saranya.

7. Semua pihak yang tidak bisa kami sebutkan satu persatu yang telah banyak

membantu dalam penyusunan laporan ini.

Dengan keterbatasan yang dimiliki penulis ini, terutama keterbatasan

pengetahuan, keahlian, kemampuan, serta data yang diperoleh, penulis menyadari

bahwa laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan atau masih jauh dari


commit to user

viii

sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun

sangat penulis harapkan guna perbaikan pembuatan laporan dikemudian hari.

Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak dan semoga

laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak terutama bagi mahasiswa Diploma III

Teknik Mesin Otomotif Universitas Sebelas Maret Surakata.

Surakarta, Juli 2009

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………………………….…i

HALAMAN PERSETUJUAN…………………………………………………….…ii

HALAMAN PENGESAHAN…………………………………………………….....iii

MOTTO……………………………………………………………………………....iv

PERSEMBAHAN…………………………………………………………………….v

ABSTRAK……………………………………………………………………………vi

KATA PENGANTAR ................................................................................................ vii

DAFTAR ISI ................................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ................................................................................... 3

1.3. Tujuan Proyek Akhir .................................................................................. 4

1.4. Manfaat Proyek Akhir ................................................................................ 4

BAB II DASAR TEORI ............................................................................................... 6

2.1. Biogas ......................................................................................................... 6

2.1.1. Digester .......................................................................................... 6

2.1.2. Jenis Digester ............................................................................... 11

2.1.3. Komponen Utama Digester .......................................................... 12

2.1.4. Proses Pemurnian Biogas ............................................................. 15

2.2. Motor Bakar ............................................................................................. 19

2.2.1. Unjuk Kerja Motor Bakar ............................................................ 19

2.2.2. Kelengkapan Modifikasi .............................................................. 22

BAB III PERANCANGAN ALAT............................................................................. 27

3.1. Prosedur Pelaksanaan Proyek Akhir ........................................................ 27

3.2. Pemurnian (Pencucian Biogas). ............................................................... 31

3.2.1. Bahan dan Alat yang Digunakan: ................................................. 31

3.2.2. Cara Kerja. ................................................................................... 33


commit to user

x

3.3. Genset ....................................................................................................... 34

3.3.1. Modifikasi pada Genset ................................................................ 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 39

4.1. Pencucian Biogas dari Unsur H2S dan H2O ............................................. 39

4.2. Pengujian Unjuk Kerja Genset ................................................................. 40

4.3. Analisa Unjuk Kerja Genset Berbahan Bakar Biogas .............................. 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................................... 47

5.1. Kesimpulan .............................................................................................. 47

5.2. Saran ......................................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA ................................................. Error! Bookmark not defined.


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Digester yang sederhana. Model floating-drum (A), fixed-dome

(B), fixed-dome dengan tabung gas terpisah (C), balloon (D),

jenis saluran (channel-type) dengan selubung plastik dan

peneduh matahari (E) (Werner Kossmann, 1999). ............................. 14

Gambar 2.2. Digester jenis fixed dome yang lebih detail. 1. Tangki pecampur

dengan pipa masukan dan penjebak pasir. 2. Digester. 3.

Kompensator dan tangki buangan. 4. Tempat gas (gasholder). 5.

Pipa gas. 6. Entry hatch with gastight seal. 7. Akumulasi sludge

yang tebal. 8. Pipa outlet. 9. Referensi ketinggian. 10. Buih.

(Werner Kossmann, 1999). ................................................................ 15

Gambar 2.3. Pengaruh perbandingan kompresi terhadap efisiensi dengan

perbandingan panas spesifik Cp/Cv = 1,4 (Cengel, 2006). ............... 24

Gambar 2.4. Tekanan sebagai fungsi dari sudut pengapian (Mitzlatf, 1988). ........ 26

Gambar 3.1. Pola kemitraan yang dilaksanakan ........................................................ 27

Gambar 3.2. Rancangan pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBio) ....................... 28

Gambar 3.3. Tahap kegiatan proyek Akhir ................................................................ 30

Gambar 3.4. Diagram alir proses pencucian biogas ................................................... 32

Gambar 3.5. Mekanisme Katup……………………………………………………...35

Gambar 3.6 Silinder Head…………………………………………………………...36

Gambar 3.7. Karburator……………………………………………………………...36

Gambar 3.8. Busi………………………………………………………………….…37

Gambar 3.9. Koil…………………………………………………………………….37

Gambar 4.1. Torsi mesin berbahan bakar biogas. ...................................................... 42

Gambar 4.2. Efisiensi volumetrik mesin berbahan bakar biogas. .............................. 43

Gambar 4.3. Bmep mesin berbahan bakar biogas. ..................................................... 44

Gambar 4.4. Konsumsi bahan bakar spesifik mesin berbahan bakar biogas. ............ 44

Gambar 4.5. Efisiensi total mesin berbahan bakar biogas. ........................................ 45


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Komposisi biogas (Horikawa, 2001) ........................................................... 2

Tabel 2.1. Rasio C/N untuk beberapa kotoran hewan .................................................. 8

Tabel 2.2. Kebutuhan nutrisi dalam digester (http://www.kamase.org) ...................... 9

Tabel 2.3. Zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam digester

(Sddimension FAO dalam Ginting, 2006). ............................................. 10

Tabel 2.4. Perbandingan jumlah udara dan jumlah bahan bakar untuk

pembakaran sempurna (Suyitno, 2009).................................................. 23

Tabel 3.1. Analisis kebutuhan kotoran sapi untuk menghasikan listrik 2000 W ........ 29

Tabel 4.1 Gerakan katup isap dan katup buang .......................................................... 41


commit to user 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Berkurangnya cadangan sumber energi dan kelangkaan bahan bakar

minyak yang terjadi di Indonesia dewasa ini membutuhkan solusi yang tepat,

terbukti dengan dikeluarkannya kebijakan pemerintah dalam konversi minyak

tanah ke gas. Namun pemanfaatan energi fosil seperti gas bumi (LPG dan

LNG) sebagai sumber energi pengganti minyak tanah perlu untuk dikaji

kembali. Hal ini penting karena sumber energi tersebut memiliki jumlah

cadangan yang terbatas dan bersifat tidak dapat diperbaharui lagi (non

renewable) sehingga konversi minyak tanah ke gas hanya berlangsung

sementara. Dengan ketersediaan cadangan energi fosil yang terbatas diiringi

peningkatan konsumsi energi, memaksa banyak peneliti untuk mencari

sumber energi alternatif baru yang mudah, murah, dan ramah lingkungan.

Salah satu sumber energi alternatif yang saat ini cukup potensial untuk

diterapkan di Indonesia adalah biogas.

Biogas sangat potensial sebagai sumber energi terbarukan karena

kandungan methane (CH4) yang tinggi dan nilai kalornya yang cukup tinggi

yaitu berkisar antara 4.800 – 6.700 kkal/m3 (Harahap, 1980). Methane (CH4)

yang hanya memiliki satu karbon dalam setiap rantainya, dapat membuat

pembakarannya lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar berantai

karbon panjang. Hal ini disebabkan karena jumlah CO2 yang dihasilkan

selama pembakaran bahan bakar berantai karbon pendek adalah lebih sedikit.

Berikut adalah gambaran komposisi biogas:


commit to user 2

Tabel 1.1. Komposisi biogas (Horikawa, 2001)

Gas Digester Sludge Sistem Anaerob (% volume)

CH4 81,1 % CO2 14,0 % H2S 2,2 %

NO2 + O2 2,7 %

Kandungan methane yang cukup tinggi dalam biogas dapat

menggantikan peran LPG dan petrol (bensin). Tapi ada kandungan lain lagi

selain methane dalam biogas yang perlu adanya proses pemurnian. Gas

tersebut adalah gas H2S yang dianggap sebagai pengotor dan bila ikut terbakar

dan terbebas dengan udara dapat teroksidasi menjadi SO2 dan SO3 yang

bersifat korosif dan bila teroksidasi lebih lanjut oleh H2O dapat memicu hujan

asam. Selain H2S terdapat juga uap air dan CO2 yang tidak bermanfaat pada

saat pembakaran. Biogas yang mengandung sejumlah H2O dapat berkurang

nilai kalornya. Gas H2O sebagaimana gas H2S juga perlu dibersihkan dari

biogas.

Kandungan H2S yang cukup tinggi (2,2 %) menghasilkan pembakaran

biogas yang mengandung SO2 dan SO3 yang bersifat korosif dan dapat

menimbulkan hujan asam. Oleh karena itu perlu dilakukan pretreatment

terhadap biogas untuk mereduksi kandungan H2S sebelum dimanfaatkan

sebagai bahan bakar. Dalam kenyataannya biogas yang langsung dari digester

juga dapat langsung digunakan untuk menggerakan mesin otto (bensin)

namun dalam pembakaran yang dihasilkan tidak stabil. Penggunaan yang

terus menerus dapat mengurangi umur mesin karena dalam ruang bakar


commit to user 3

banyak terdapat terak-terak akibat dalam biogas tersebut tidak terbakar

sempurna.

Dalam tugas akhir ini metode yang digunakan untuk mengurangi kadar

H2S dalam biogas adalah dengan proses absorbsi menggunakan absorben

larutan dari geram mesin bubut. Penggunaan absorben menggunakan larutan

garam besi mempunyai beberapa keuntungan antara lain tidak korosif, dapat

diregenerasi, diperoleh sulfur dalam bentuk padat sehingga mudah dan aman

perlakuannya dan penyerapan H2S tinggi.

1.2. Perumusan Masalah

Dari penjelasan di atas, dapat dirumuskan suatu permasalahan yang

harus diselesaikan, antara lain:

1. Apakah larutan garam besi dapat digunakan sebagai absorben yang

efektif untuk mengabsorb H2S yang terdapat dalam biogas?

2. Apakah silika gel dapat digunakan sebagai adsorben yang efektif untuk

mengadsorb uap air yang terdapat pada biogas?

Dari uraian di atas dapat rumuskan beberapa masalah yang menarik

untuk dipelajari dalam proyek akhir ini, yaitu:

1. Bagaimana teknik pemanfaatan biogas untuk dapat digunakan sebagai

bahan bakar dalam motor bensin yang selanjutnya dapat digunakan untuk

menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik?

2. Bagaimana teknik pemurnian biogas dari H2S?

3. Bagaimana teknik pemurnian biogas dari H2O?

4. Berapa banyak konsumsi biogas yang diperlukan untuk menggerakkan

genset dengan beban yang berbeda-beda?

5. Bagaimana efisiensi genset berbahan bakar biogas?


commit to user 4

1.3. Tujuan Proyek Akhir

Adapun tujuan proyek akir ini adalah :

1. Membuat modifikasi motor bensin (genset) sehingga dapat digunakan

untuk bahan bakar biogas.

2. Menguji genset berbahan bakar biogas untuk menghasilkan listrik sampai

beban 1000 watt.

3. Membuat pemurnian biogas dari unsur H2O.

4. Membuat pemurnian biogas dari unsur H2S dengan metode absorben.

1.4. Manfaat Proyek Akhir

1. Perkembangan Iptek.

a) Hasil proyek akhir ini diharapkan dapat merumuskan paket teknologi

pemurnian biogas dari kandungan sulfur yang mudah, murah, dan

tidak mencemari lingkungan.

b) Dapat membantu mengembangkan pemanfaatan lebih lanjut bahan

bakar alternatif yaitu biogas untuk menghasilkan listrik.

2. Menunjang pembangunan.

a) Hasil proyek akhir ini diharapkan mampu meningkatkan diversifikasi

pemanfaatan kotoran hewan yang selama ini hanya digunakan

sebagai pupuk tetapi dapat juga dijadikan bahan bakar pembangkit

listrik dengan tenaga biogas.

b) Listrik yang diperoleh dapat digunakan untuk menunjang kegiatan

industri kecil di suatu wilayah.


commit to user 5

3. Pengembangan institusi.

Dengan keberhasilan ini diharapkan tingkat kepercayan industri

terhadap kemampuan institusi Teknik Mesin UNS semakin meningkat.

Dengan demikian industri semakin tertarik menjalin hubungan kerjasama

dengan institusi baik untuk perbaikan proses industri maupun kerjasama

yang lain.


commit to user 6

BAB II DASAR TEORI

2.1. Biogas

Biogas ialah gas yang dihasilkan oleh mikroba apabila bahan

organik mengalami proses fermentasi dalam suatu keadaan anaerobik yang

sesuai baik dari segi suhu, kelembaban, dan keasaman. Pada umumnya semua

jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas. Namun

demikian kebanyakan bahan organik baik padat atau cair seperti kotoran dan

urine (air kencing) hewan ternaklah yang biasanya dimanfaatkan untuk sistem

biogas sederhana. Jenis bahan organik yang diproses sangat mempengaruhi

produktivitas sistem biogas disamping parameter - parameter lain seperti

temperatur digester, ph (tingkat keasaman), tekanan, dan kelembaban udara.

2.1.1. Digester


kandungan methane yang cukup tinggi. Potensi biogas di Indonesia sangat

besar mulai dari proses pengomposan kotoran ternak dan limbah pertanian,

pengolahan limbah cair dan residu proses produksi CPO. Untuk memperoleh

biogas dari bahan organik tersebut diperlukan suatu peralatan yang disebut

digester anaerob (tanpa udara).

Untuk menghasilkan biogas, dibutuhkan pembangkit biogas yang

disebut digester. Pada digester terjadi proses penguraian material organik yang

terjadi secara anaerob (tanpa oksigen). Pada umumnya, biogas dapat terbentuk

pada hari ke 4–5 setelah digester diisi dan mencapai puncak pada hari ke 20–

25.


commit to user 7

Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan

biogas, yaitu:

1. Kelompok bakteri fermentatif, yaitu dari jenis steptococci, bacteriodes,

dan beberapa jenis enterobactericeae.

2. Kelompok bakteri asetogenik, yaitu desulfovibrio.

3. Kelompok bakteri metana, yaitu dari jenis mathanobacterium,

mathanobacillus, methanosacaria, dan methanococcus.

Dalam pembangunan biodigester, ada beberapa hal yang harus

dipertimbangkan, yaitu:

1. Lingkungan abiotis. Digester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis

(tanpa kontak langsung dengan Oksigen (O2)). Udara yang mengandung

O2 yang memasuki digester menyebabkan penurunan produksi metana,

karena bakteri berkembang pada kondisi yang tidak sepenuhnya anaerob.

2. Temperatur. Secara umum, ada 3 rentang temperatur yang disenangi oleh

bakteri, yaitu:

a. Psicrophilic (suhu 4–20oC). Biasanya untuk negara-negara subtropics

atau beriklim dingin.

b. Mesophilic (suhu 20–40oC).

c. Thermophilic (suhu 40 – 60 C). Digunakan hanya untuk men-digesti

material, bukan untuk menghasilkan biogas.

Untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated

digester (digester tanpa pemanasan) untuk kondisi temperatur tanah 20–

30oC.


commit to user 8

3. Derajat keasaman (pH). Bakteri berkembang dengan baik pada keadaan

yang agak asam (pH antara 6,6 – 7,0) dan pH tidak boleh di bawah 6,2.

Karena itu, kunci utama dalam kesuksesan operasional digester adalah

dengan menjaga agar temperatur konstan (tetap) dan input material

sesuai.

4. Rasio C/N bahan isian. Syarat ideal untuk proses digesti adalah C/N =

25–30. Karena itu, untuk mendapatkan produksi biogas yang tinggi, maka

penambahan bahan yang mengandung karbon (C) seperti jerami, atau N

(misalnya: urea) perlu dilakukan untuk mencapai rasio C/N = 25 – 30.

Tabel 2.1 berikut adalah harga rasio C/N pada beberapa jenis kotoran

hewan.

Tabel 2.1. Rasio C/N untuk beberapa kotoran hewan

Jenis Kotoran Rasio C/N Kerbau 18 Kuda 25 Sapi 18 Ayam 15 Babi 25 Kambing/domba 30 Manusia 6-10

5. Kebutuhan Nutrisi. Bakteri fermentasi membutuhkan beberapa bahan gizi

tertentu dan sedikit logam. Kekurangan salah satu nutrisi atau bahan

logam yang dibutuhkan dapat memperkecil proses produksi metana.

Nutrisi yang diperlukan antara lain ammonia (NH3) sebagai sumber

Nitrogen, nikel (Ni), tembaga (Cu), dan besi (Fe) dalam jumlah yang

sedikit. Selain itu, fosfor dalam bentuk fosfat (PO4), magnesium (Mg) dan


commit to user 9

seng (Zn) dalam jumlah yang sedikit juga diperlukan. Tabel 2.2 berikut

adalah kebutuhan nutrisi bakteri fermentasi.

Tabel 2.2. Kebutuhan nutrisi dalam digester (http://www.kamase.org)

6. Kadar Bahan Kering. Tiap jenis bakteri memiliki nilai “kapasitas

kebutuhan air” tersendiri. Bila kapasitasnya tepat, maka aktifitas bakteri

juga akan optimal. Proses pembentukan biogas mencapai titik optimum

apabila konsentrasi bahan kering terhadap air adalah 0,26 kg/L.

7. Pengadukan. Pengadukan dilakukan untuk mendapatkan campuran

substrat yang homogen dengan ukuran partikel yang kecil. Pengadukan

selama proses dekomposisi untuk mencegah terjadinya benda-benda

mengapung pada permukaan cairan dan berfungsi mencampur

methanogen dengan substrat. Pengadukan juga memberikan kondisi

temperatur yang seragam dalam digester.

8. Zat Racun (toxic). Beberapa zat racun yang dapat mengganggu kinerja

digester antara lain air sabun, detergen, creolin. Berikut adalah tabel

beberapa zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam digester

(Sddimension FAO dalam Ginting, 2006).


commit to user 10

Tabel 2.3. Zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam digester (Sddimension FAO dalam Ginting, 2006).

9. Pengaruh starter - starter yang mengandung bakteri metana diperlukan

untuk mempercepat proses fermentasi anaerob. Beberapa jenis starter

antara lain :

o Starter alami, yaitu lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air

comberan atau cairan septic tank, sludge, timbunan kotoran, dan

timbunan sampah organik.

o Starter semi buatan, yaitu dari fasilitas biodigester dalam stadium

aktif.

o Starter buatan, yaitu bakteri yang dibiakkan secara laboratorium

dengan media buatan.


commit to user 11

2.1.2. Jenis Digester

Dari segi konstruksi, digester dibedakan menjadi:

1. Fixed dome. Digester ini memiliki volume tetap sehingga produksi gas

akan meningkatkan tekanan dalam reaktor (digester). Karena itu, dalam

konstruksi ini gas yang terbentuk akan segera dialirkan ke pengumpul gas

di luar reaktor.

2. Floating dome. Pada tipe ini terdapat bagian pada konstruksi reaktor yang

bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor.

Pergerakan bagian reaktor ini juga menjadi tanda telah dimulainya

produksi gas dalam reaktor biogas. Pada reaktor jenis ini, pengumpul gas

berada dalam satu kesatuan dengan reaktor tersebut.

Dari segi aliran bahan baku reaktor biogas, biodigester dibedakan menjadi :

1. Bak (batch). Pada tipe ini, bahan baku reaktor ditempatkan di dalam

wadah (ruang tertentu) dari awal hingga selesainya proses digesti.

Umumnya digunakan pada tahap eksperimen untuk mengetahui potensi

gas dari limbah organik.

2. Mengalir (continuous). Untuk tipe ini, aliran bahan baku masuk dan residu

keluar pada selang waktu tertentu. Lama bahan baku selama dalam reaktor

disebut waktu retensi hidrolik (hydraulic retention time/HRT).

Sementara dari segi tata letak penempatan digester, dibedakan menjadi:

1. Seluruh digester di permukaan tanah. Biasanya berasal dari tong-tong

bekas minyak tanah atau aspal. Kelemahan tipe ini adalah volume yang

kecil, sehingga tidak mencukupi untuk kebutuhan sebuah rumah tangga


commit to user 12

(keluarga). Kelemahan lain adalah kemampuan material yang rendah

untuk menahan korosi dari biogas yang dihasilkan.

2. Sebagian tangki biodigester di bawah permukaan tanah. Biasanya digester

ini terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil, dan kapur yang dibentuk

seperti sumuran dan ditutup dari plat baja. Volume tangki dapat diperbesar

atau diperkecil sesuai dengan kebutuhan. Kelemahan pada sistem ini

adalah jika ditempatkan pada daerah yang memiliki suhu rendah (dingin),

dingin yang diterima oleh plat baja merambat ke dalam bahan isian,

sehingga menghambat proses produksi.

3. Seluruh tangki digester di bawah permukaan tanah. Model ini merupakan

model yang paling popular di Indonesia, dimana seluruh instalasi

biodigester ditanam di dalam tanah dengan konstruksi yang permanen,

yang membuat suhu biodigester stabil dan mendukung perkembangan

bakteri methanogen.

2.1.3. Komponen Utama Digester

Komponen pada biodigester sangat bervariasi, tergantung pada jenis

digester yang digunakan. Tetapi, secara umum biodigester terdiri dari

komponen-komponen utama sebagai berikut :

1. Saluran masuk slurry (kotoran segar). Saluran ini digunakan untuk

memasukkan slurry (campuran kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor

utama. Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan potensi biogas,

memudahkan pengaliran, serta menghindari terbentuknya endapan pada

saluran masuk.


commit to user 13

2. Saluran keluar residu. Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran

yang telah difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan

prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang keluar pertama

kali merupakan slurry masukan yang pertama setelah waktu retensi.

Slurry yang keluar sangat baik untuk pupuk karena mengandung kadar

nutrisi yang tinggi.

3. Katup pengaman tekanan (control valve). Katup pengaman ini digunakan

sebagai pengatur tekanan gas dalam biodigester. Katup pengaman ini

menggunakan prinsip pipa T. Bila tekanan gas dalam saluran gas lebih

tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa T, sehingga

tekanan dalam biodigester akan turun.

4. Sistem pengaduk. Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara,

diantaranya :

Ø Pengadukan mekanis,

Ø Sirkulasi substrat biodigester, atau

Ø Sirkulasi ulang produksi biogas ke atas biodigester menggunakan

pompa.

Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi pengendapan dan

meningkatkan produktifitas digester karena kondisi substrat yang

seragam.

5. Saluran gas. Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk

menghindari korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung

saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja antikarat.


commit to user 14

6. Tangki penyimpan gas.

Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu tangki bersatu

dengan unit reaktor (floating dome) dan terpisah dengan reaktor (fixed

dome). Untuk tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus sehingga tidak

bocor dan tekanan yang terdapat dalam tangki seragam, serta dilengkapi

H2S Removal untuk mencegah korosi.

Gambar 2.1. Digester yang sederhana. Model floating-drum (A), fixed-dome (B), fixed-dome dengan tabung gas terpisah (C), balloon (D), jenis saluran (channel-type) dengan selubung plastik dan peneduh matahari (E) (Werner Kossmann, 1999).


commit to user 15

Gambar 2.2. Digester jenis fixed dome yang lebih detail. 1. Tangki pecampur dengan pipa masukan dan penjebak pasir. 2. Digester. 3. Kompensator dan tangki buangan. 4. Tempat gas (gasholder). 5. Pipa gas. 6. Entry hatch with gastight seal. 7. Akumulasi sludge yang tebal. 8. Pipa outlet. 9. Referensi ketinggian. 10. Buih. (Werner Kossmann, 1999).

2.1.4. Proses Pemurnian Biogas

Biogas mengandung unsur-unsur yang tidak bermanfaat untuk

pembakaran khususnya H2O dan H2S. Pengurangan kadar H2O yang

sederhana dilakukan dengan cara melewatkan biogas pada suatu kolom yang

terdiri dari silika gel. H2O akan diserap oleh silika gel. Sedangkan pemurnian

biogas dari unsur H2S dapat dilakukan dengan teknik absorbsi.

Absorbsi adalah pemisahan suatu gas tertentu dari campuran gas-gas

dengan cara pemindahan massa ke dalam suatu liquid. Hal ini dilakukan

dengan cara mengantarkan aliran gas dengan liquid yang mempunyai

selektivitas pelarut yang berbeda dari gas yang akan dipisahkannya.


commit to user 16

Untuk absorbsi kimia, transfer massanya dilakukan dengan bantuan

reaksi kimia. Suatu pelarut kimia yang berfungsi sebagai absorben akan

bereaksi dengan gas asam (CO2 dan H2S) menjadi senyawa lain, sehingga gas

alam yang dihasilkan sudah tidak lagi mengandung gas asam yang biasanya

akan mencemari lingkungan apabila ikut terbakar.

Secara umum penghilangan (pengurangan) H2S dari biogas dapat

dilakukan secara fisika, kimia, atau biologi ( Zicari, 2003 ). Pemurnian secara

fisika misalnya penyerapan dengan air, pemisahan dengan menggunakan

membran atau adsorbsi dengan adsorben misalnya dengan menggunakan

adsorben karbon aktif. Metode fisika ini relatif mahal karena absorben sulit

diregenerasi dan pengurangan H2S rendah serta masih berupa larutan dan gas

yang dibuang di lingkungan ( Zicari, 2003 ).

Pemurnian dengan cara biologi dengan menggunakan bakteri yang

menguraikan H2S menjadi sulfat. Metode ini efektif untuk mereduksi

kandungan H2S dalam biogas, tetapi metode ini selain sulit dalam

pengoperasiannya juga sangat mahal. Pemurnian biogas dari kandungan H2S

yang sering dilakukan adalah diserap secara kimiawi. Pada metode ini H2S

diserap secara kimiawi (bereaksi secara kimia) oleh larutan absorben.

Selanjutnya absorben yang kaya H2S diregenerasi untuk melepas kembali

H2S-nya dalam bentuk gas atau sulfur padat (Kohl, 1985). Absorben yang lain

adalah larutan nitrit, larutan garam alkali, slurry besi oksida atau seng oksida

dan iron chelated solution (Zicari, 2003). Absorben yang banyak digunakan di

Industry adalah MEA (Methyl Ethanol Amine). Absorben menggunakan MEA

sangat efektif mengurangi kandungan sulfur dari gas, tetapi H2S yang diserap

selanjutnya dibuang ke udara saat regenerasi MEA. Hal ini tentu mencemari

udara dan hanya sesuai untuk pengolahan gas dengan kandungan sulfur yang

kecil.


commit to user 17

Selain itu larutan MEA korosif sehingga perlu peralatan proses yang tahan

korosi. Absorbsi H2S menggunakan absorben larutan nitrit, larutan garam

alkali atau slurry besi oksida atau seng oksida juga efektif tetapi absorben

tidak bisa diregenerasi sehingga biaya operasional mahal karena konsumsi

absorben besar.

Pemurnian biogas (juga gas lain) dari kandungan H2S menggunakan

iron chelated solution memberikan banyak kelebihan (Wubs, 1994).

Kelebihan tersebut diantaranya adalah efektifitas penyerapan H2S tinggi,

larutan absorben dapat diregenerasi sehingga biaya operasional murah.

Kelebihan lain yang tidak ada pada proses lain adalah sulfur yang terpisahkan

dari biogas berupa sulfur padat atau paling tidak berupa residu yang mudah

dan aman dalam pembuangannya sehingga tidak mencemari lingkungan.

Istilah chelated pada absorben ini adalah senyawa kimia dalam bentuk cincin

heterosiklis yang mengandung ion logam yang terikat secara koordinatif oleh

minimal dua ion non metal. Chelated agent yang biasa digunakan adalah

EDTA ( Ethylene Diamine Tetra Acetate ) (Sax, 1987). Iron chelated solution

dibuat dengan melarutkan senyawa garam besi (misal FeCl2) ke dalam larutan

EDTA (Horikawa, 2004).

Bahan- bahan yang digunakan dalam pembuatan garam FeCl2.

1. Hidrochloric Acid ( HCl ).

Karakteristik umum :

Ø Berat molekul : 36,461 gr/mol

Ø Bentuk fisik : cair ( 1 atm , 30 C )

Ø Warna : Bening kekuning – kuningan

Ø Densitas : 1,1642 gr/cm 3

Ø Fasa : Liquid


commit to user 18

Ø Solubility in water : Fully miscible

Ø Melting point : - 26 0C ( 38 % solution )

Ø Boiling point : 48 0 C ( 38 % solution )

Ø Sifat kimia ; sangat korosif , non flammable.

( Perry, 1997 )

Hidrochloric Acid (HCl) merupakan asam manopraktik. Hal ini berarti

bahwa HCl dapat mengalami ionisasi sehingga melepas ion H+. Di dalam ion

H+ akan bergabung dengan molekul H2O membentuk ion H3O+, sedangkan

ion lain yang terbentuk adalah ion Cl- karena sifat asamnya sangat kuat

penanganan HCl harus dilakukan sebaik mungkin untuk menghindari efek

yang dapat ditimbulkan dalam tubuh manusia, antara lain gangguan

pernafasan, iritasi mata dan iritasi pada kulit. Dalam kehidupan sehari–hari

HCl banyak sekali digunakan baik dalam industri maupun dalam laboratorium

penelitian.

2. Ethylene Diamine Tetra Acetic (EDTA)



Ø Bentuk fisik : Kristal

Ø Warna : Putih

Ø Densitas : 0,86 gr/cm

Ø Fasa : Solid

Ø Melting point : 273 – 245 o C

Ø Sifat kimia : Korosif , non flammable

( Perry, 1997 )


commit to user 19

Ethylene diamine tetra acetic (EDTA) merupakan senyawa kimia yang

biasa digunakan dalam proses penggaraman (chelating agent). Senyawa ini

biasa disintetis dari ethylene diamine tormaldyhyde, air, dan sodium sianida.

2.2. Motor Bakar

Motor bakar merupakan salah satu mesin penggerak mula yang

mempunyai peranan penting sebagai tenaga penggerak berbagai macam

peralatan dari kapasitas kecil sampai besar. Jenis peralatan yang digerakkan

adalah peralatan yang tidak bergerak (stationer).

Motor bakar terdiri dari motor dengan kerja bolak balik (reciprocating

engine) dan motor dengan kerja putar (rotary engine). Motor dengan kerja

bolak-balik terdiri dari motor bensin (Otto) dan motor Diesel, dengan sistem 2

tak maupun 4 tak.

Perbedaan utama motor bensin (Otto) dengan motor diesel adalah pada

sistem penyalaannya. Motor bensin dengan bahan bakar bensin dicampur

terlebih dahulu dalam karburator dengan udara pembakaran sebelum

dimasukkan ke dalam silinder (ruang bakar), dan dinyalakan oleh loncatan api

listrik antara kedua elektroda busi. Karena itu motor bensin dinamai juga

Spark Ignition Engines.

2.2.1. Unjuk Kerja Motor Bakar

Kinerja suatu motor bakar diperoleh dengan serangkaian uji unjuk

kerja. Beberapa paramater penting yang berpengaruh pada unjuk kerja motor

bakar adalah sebagai berikut:


commit to user 20

a. Torsi dan Daya Poros.

Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk menghasilkan kerja.

Dalam prakteknya, torsi dari mesin berguna untuk mengatasi hambatan

sewaktu kendaraan jalan menanjak, atau waktu mempercepat laju

kendaraan (otomotif). Besar torsi dapat dihitung dengan rumus:

T = n

Nn

N ee

.

.30

60..2 pp

=÷øö

çèæ

(1)

dimana :

T : torsi (N.m)

Ne : daya poros/daya efektif (Watt)

n : putaran poros engkol (rpm)

Putaran poros engkol diukur dengan menggunakan tachometer.

b. Tekanan Efektif Rata-Rata (Brake Mean Effective Pressure = bmep)

Tekanan efektif rata-rata didefinisikan sebagai tekanan teoritis

(konstan), yang apabila mendorong torak sepanjang langkah kerja dari

motor dapat menghasilkan tenaga (tenaga poros).

bmep = toraklangkahvolume

siklusperkerja (2)

bmep = anzV

N

L

e

... (3)

dimana :

bmep : tekanan efektif rata-rata (kg/m2 atau Pa)

Ne : daya poros/daya efektif (watt)

VL : Volume langkah torak per silinder (m3)

: [luas penampang torak, m2] x [panjang langkah torak (m)]


commit to user 21

Z : jumlah silinder

N : putaran poros engkol (rpm)

a : jumlah siklus per putaran, putaransiklus

: 1, untuk motor 2 tak

: ½, untuk motor 4 tak.

c. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik.

Pemakaian bahan bakar spesifik menyatakan banyaknya bahan

bakar yang dikonsumsi mesin per jam untuk setiap daya kuda yang

dihasilkan. Harga pemakaian bahan bakar spesifik yang lebih rendah

menyatakan efisiensi yang lebih tinggi. Jika dalam suatu pengujian mesin

diperoleh data mengenai penggunaan jumlah bahan bakar (kg bahan

bakar/jam), dan dalam waktu 1 jam diperoleh tenaga yang dihasilkan N,

maka pemakaian bahan spesifik dihitung sebagai berikut :

B = N

G f (4)

dimana :

B : pemakaian bahan bakar (kg bahan bakar/jam.W)

Gf : jumlah bahan bakar yang digunakan (kg bahan bakar/jam)

N : jumlah tenaga yang dihasilkan per waktu (W)

d. Efisiensi Total

Menyatakan efisiensi pemanfaatan panas dari bahan bakar

untuk diubah menjadi tenaga berguna. Besar efisiensi total dapat dihitung

dengan :

he = cf

e

QG

N

.x 100% (5)


commit to user 22

dimana :

he : efisiensi termal efektif (%)

Ne : daya efektif (W)

Gf : jumlah BB yang dipergunakan (kg bahan bakar/s)

Qc : nilai kalor bahan bakar (J/kg bahan bakar)

2.2.2. Kelengkapan Modifikasi

Modifikasi dari mesin otto (motor bensin) cukup mudah karena mesin

sudah didesain untuk beroperasi pada campuran udara/bahan bakar dengan

pengapian busi. Beberapa modifikasi yang dapat dilakukan adalah:

Ø Modifikasi saluran masuk bahan bakar dan udara.

Ø Modifikasi rasio kompresi.

Ø Waktu pengapian

Modifikasi dasar adalah merubah campuran udara dan bahan bakar di dalam

karburasi. Perbandingan massa udara dan massa bahan bakar untuk pembakaran

sempurna dapat dilihat pada

Tabel 2.4. Perbandingan massa udara dan massa bensin pada pembakaran

sempurna adalah 15. Perbandingan massa udara dan massa biogas dengan kadar CH4

50% adalah 4.6. Dengan dasar ini, saluran campuran bahan bakar bensin dan udara

yang semula menggunakan karburasi, maka pada biogas dibuat peralatan pencampur

yang dapat menghasilkan campuran untuk terjadinya pembakaran yang baik.


commit to user 23

Tabel 2.4. Perbandingan jumlah udara dan jumlah bahan bakar untuk pembakaran sempurna (Suyitno, 2009).

No Bahan Bakar Perbandingan massa udara

terhadap massa bahan bakar

Perbandingan volume udara

terhadap volume bahan bakar

1. Bensin 15,05 5275 2. Methane 17,16 9 3. Biogas 50% CH4 + 50%

CO2 4,6 5,8

Besarnya rasio kompresi dapat mempengaruhi efisiensi dari motor

bakar. Secara umum dikatakan bahwa dengan rasio kompresi yang lebih

tinggi akan diperoleh peningkatan efisiensi sebagaimana dapat dilihat pada

Gambar 2.3. Perbandingan kompresi yang umum pada motor bensin adalah 7-

10. Perbandingan kompresi bukanlah perbandingan tekanan. Perbandingan

kompresi (r) sendiri didefinisikan sebagai berikut:

(6)

Untuk biogas, rasio kompresi direkomendasikan tidak lebih dari 13

(Mitzlatf, 1988). Semakin tinggi rasio kompresi dapat meningkatkan

temperatur campuran udara bahan bakar. Hal ini dapat menyebabkan

penyalaan sendiri yang tidak terkontrol dan proses pembakaran yang tidak

rata. Keduanya dapat menjadi hal yang merugikan untuk mesin.


commit to user 24

Gambar 2.3. Pengaruh perbandingan kompresi terhadap efisiensi dengan perbandingan panas spesifik Cp/Cv = 1,4 (Cengel, 2006).

Kecepatan pembakaran dari biogas lebih rendah dari kecepatan

pembakaran bensin. Penyebabnya adalah biogas mengandung CO2 dalam

konsentrasi yang cukup tinggi. Kecepatan pembakaran campuran udara bahan

bakar selama satu langkah pembakaran pada motor bensin sangat

mempengaruhi efisiensi motor bensin tersebut. Sebagaimana diketahui bahwa

waktu yang tersedia untuk sempurnanya pembakaran dalam ruang bakar

motor bensin sangatlah singkat. Sebagai gambaran, pada motor bensin yang

beroperasi pada 3000 rpm, maka waktu yang tersedia untuk pembakaran

selama satu langkah adalah 1/100 detik.


commit to user 25

Pembakaran mulai terjadi dari sumber pengapian dan membutuhkan

beberapa waktu untuk api tersebut dapat berkembang atau menyebar. Karena

adanya pembakaran, maka tekanan meningkat dan puncak tekanan terjadi

dekat setelah piston mencapai titik mati atas (TMA) sebagaimana dapat dilihat

pada Gambar 2.4. Tekanan piston yang tinggi setelah TMA menyebabkan

gaya yang tinggi pada piston. Penyalaan premature atau tekanan yang terlalu

tinggi setelah TDC akan mengonsumsi kerja atau daya tambahan dari piston

padahal piston membutuhkannya untuk menekan melawan pembakaran dan

membuang campuran gas buang. Penyalaan yang mundur atau pembakaran

lambat dari campuran udara bahan bakar akan berakibat pada campuran masih

terbakar ketika langkah pembakaran telah selesai dan katup buang terbuka.

Akibatnya selain banyak panas terbuang dan berbahaya juga banyak energi

bahan bakar terbuang bersama gas buang. Kecepatan pembakaran dari

campuran udara bahan bakar meningkat secara signifikan sebagai fungsi dari

tekanan dan temperatur aktualnya.

Waktu yang sesuai dengan kecepatan pembakaran tergantung pada

beberapa parameter operasi :

Ø Kecepatan mesin

Ø Kelebihan udara pembakaran

Ø Jenis bahan bakar

Ø Tekanan dan temperatur.

Dalam kasus pembakaran biogas, karena kecepatan pembakarannya

yang rendah, maka waktu pengapian yang dibutuhkan biasanya dapat

dimajukan 100 – 150 lebih awal dari waktu pengapian standar bahan bakar

bensin.


commit to user 26

Gambar 2.4. Tekanan sebagai fungsi dari sudut pengapian (Mitzlatf, 1988).


commit to user 27

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1. Prosedur Pelaksanaan Proyek Akhir

Pelaksanaan kegiatan Proyek Akhir ini merupakan bagian kegiatan

Pengembangan IPTEK yang berupa kegiatan diseminasi dan rancang bangun

pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBio) yang dilengkapi dengan unit

kompresi biogas dilaksanakan dengan sistem kemitraan antara Universitas

Sebelas Maret, Balitbang Jateng dan Pesantren ABA Klaten (lihat Gambar

3.1).

Gambar 3.1. Pola kemitraan yang dilaksanakan

Untuk terlaksananya kegiatan proyek Akhir ini, maka disusun

beberapa tahap kegiatan.

Kegiatan dimulai dari tahap pertama yaitu survei lokasi, potensi dan

kebutuhan listrik. Kegiatan dilanjutkan dengan tahap kedua, yaitu

perancangan peralatan, modifikasi dan membuat beberapa komponen genset

dan alat kompresi biogas.


commit to user 28

Gambar 3.2. Rancangan pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBio)

Tahap ketiga adalah perakitan, membuat dan ujicoba PLTBio dengan

alat kompresi biogas. Kegiatan kedua dilaksanakan di Pesantren ABA Klaten.

Kegiatan ujicoba dilakukan untuk mengetahui dan memonitor unjuk kerja

PLTBio. Kriteria yang akan dimonitor meliputi:

Tabung Penampung

Treatment

Kompresor

Genset

Dari

Digester


commit to user 29

1. Daya output

2. Kestabilan listrik yang dihasilkan

3. Tingkat kebersihan biogas setelah keluar dari alat pencucian biogas

Listrik yang dihasilkan dari PLTBio kemudian dapat digunakan untuk

menunjang aktivitas kewirausahaan dan aktivitas ekonomi di pesantren ABA

diantaranya adalah untuk menggerakkan alat mixer pupuk, mesin pelet pupuk,

pompa air, penerangan, alat penunjang PLTBio, dan kebutuhan listrik untuk

unit kompresi.

Untuk memperoleh listrik 2000 W diperkirakan membutuhkan kotoran

dari 20 sapi dimana diasumsikan bahwa per hari, 1 ekor sapi menghasilkan

kotoran 15 kg. Padahal di lokasi tersebut terdapat 25 ekor sapi, sehingga

suplai kotoran sapi dapat dijamin kontinuitasnya. Analisis mengenai

kebutuhan sapi dan kotoran sapi untuk menghasilkan listrik 2000 W dapat

dilihat pada tabel di bawah.

Tabel 3.1. Analisis kebutuhan kotoran sapi untuk menghasikan listrik 2000 W

Jumlah Sapi 20 ekor Asumsi kotoran/sapi 15 kg/hari Jumlah kotoran 300 kg/hari Asumsi: 1 sapi membutuhkan digester 0,0545 m3 Kebutuhan digester total 1,09 m3 Asumsi hasil (bervariasi 16-30%) 16% biogas Perkiraan hasil biogas 4,189 m3 biogas / hari Gas methana 2,304 m3 / hari Nilai kalor methane 50,2 kJ/g Nilai kalor biogas (55% methane) 27,6 MJ/kg Densitas biogas 0,717 kg/m3 Perkiraan hasil biogas 3,0035782 kg Potensi energi 82,9 MJ Operasi listrik 10 jam (Efisiensi 100%)

2,3 kW

Operasi listrik 3 jam (Efisiensi 30%) 2,3 kW


commit to user 30

Gambar 3.3. Tahap kegiatan proyek Akhir

Survei Lokasi

- Potensi 1500 kg kotoran sapi/hari- Terdapat digester kapasitas 13 m3

Merancang Alat Pencucian biogasMerancang Alat Kompresi BiogasModifikasi Genset

Membuat Alat Pencucian biogasMembuat Alat Kompresi BiogasMembuat PLTBio

Uji Coba dan analisis- Daya output- Kebutuhan biogas- Kualitas Biogas- Keekonomian

- daya output 2000 W- Listrik yang dihasilkan stabil- Pencucian biogas bekerja- Perbandingan biaya dengan Listrik PLN

Laporan dan serah terima

Selesai


commit to user 31

3.2. Pemurnian (Pencucian Biogas).

3.2.1. Bahan dan Alat yang Digunakan :

a. EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid).

b. HCl (Hydroclorid Acid).

c. Aquadest.

d. Limbah besi dari industry mesin bubut.

e. Biogas.

3.2.2. Komponen – Komponen Utama Pencucian.

1. Digester.

Berfungsi sebagai tempat proses penguraian material organik yang terjadi

secara anaerob ( tanpa oksigen ).

2. Menara Absorber.

Berfungsi sebagai tempat pemisahan biogas dari unsur gas H2S dengan cara

mengantarkan aliran biogas dengan larutan Fe - EDTA.

3. Pompa.

Berfungsi untuk mengalirkan larutan Fe - EDTA dari tangki penampung

menuju ke menara absorber.

4. Menara adsorber.

Berfungsi sebagai tempat pemisahan biogas dari unsur gas H2O dengan

cara melewtkan biogas kedalam silica gel

5. Tangki penampung.

Berfungsi sebagai penampung larutan Fe - EDTA

6. Tabung pengendap.

Berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel – partikel sulfur dari

larutan absorben yang terserap oleh larutan.

7. Regenerator.

Berfungsi sebagai meregenerasi larutan FE 2+ menjadi FE 3- dengan cara

mengontakan larutan dengan udara luar.


commit to user 32

8. Aerator.

Berfungsi sebagai alat untuk memasukkan udara kedalam tangki

regenerator.

3.2.3. Diagram Alir Rangkaian Pencucian Biogas.

Gambar 3.4. Diagram alir proses pencucian biogas

Keterangan Alat :

1. Digester.

2. Menara Absorber.

3. Pompa.

4. Menara Adsorber.

5. Tangki Penampung.

6. Tangki Pengendap.

7. Regenerator.

8. Aerator


commit to user

33

3.2.4. Proses Kerja Diagaram Alir :

· Biogas.

Biogas mengalir dari digester (1) menuju ke menara absorber (2)

untuk dikontakan dengan Fe – EDTA agar kandungan H2S dari biogas

tersebut berkurang, setelah itu biogas mengalir ke menara adsorber (4)

untuk dikontakan dengan silica gel agar kandungan H2O dari biogas

tersebut berkurang, kemudian biogas menuju kekompresor.

· Larutan Absorben ( Fe – EDTA ).

Absorben dari tanki penampung (5) dipompakan oleh pompa (3)

menuju menara absorber (2) untuk dikontakan dengan biogas, setelah

kontak dengan biogas absorben mengalir menuju tanki pengendap (6)

untuk diendapkan (disaring) sulfurnya, kemudian mengalir menuju ke

regenerator (7) untuk dikembalikan kandungannya seperti semula & siap

untuk dikontakan dengan biogas, dari regenerator absorben mengalir

menuju ke tanki penampung.

· Udara.

Udara dipompakan dari luar menuju ke regenerator (7) dengan

menggunakan aerator (8), hal ini berfungsi untuk mengubah Fe2+ menjadi

Fe3+

3.2.5. Cara Pembuatan Absorben.

3.2.5.1. Pembuatan Garam FeCl2 :

1. Mempersiapkan gelas beker 1000 ml.

2. Menuang HCl teknis 600 ml ke dalam gelas beker.

3. Memasukkan besi bekas 120 gram ke dalam gelas beker.

4. Melakukan pengadukan selama 30 menit.

5. Memberikan waktu tinggal reaksi selama 3 jam.

6. Melakukan penyaringan endapan garam FeCl2.

7. Memindahkan FeCl2 ke dalam wadah dan mengeringkannya.

8. Menghaluskan FeCl2 setelah dikeringkan.

9. Memisahkan padatan kasar dan halus menggunakan saringan.


commit to user

34

10. Menghaluskan kembali padatan yang kasar, kemudian mengayak

kembali.

11. Bagian yang tidak lolos pengayakan dikumpulkan di tempat

penyortiran.

3.2.5.2. Pembuatan Absorben Fe-EDTA 0,2 M 4 liter :

1. Mengambil 297,92 gr EDTA dan menempatkannya ke dalam ember.

2. Menambahkan aquadest ke dalam ember.

3. Mengaduk hingga semua EDTA larut.

4. Menambahkan aquadest hingga volume larutan 4 liter.

5. Mengambil 88,9 gr FeCl2 dan memasukkannya ke dalam larutan

EDTA.

6. Mengaduk hingga semua FeCl2 larut.

7. Mendiamkan beberapa saat, hingga pengotor yang ada dalam larutan

mengendap.

8. Menyaring larutan Fe - EDTA dan memasukkanya ke dalam jerigen.

3.3. Genset

Genset yang digunakan dalam proyek akhir ini mempunyai spesifikasi

standar sebagai berikut :

Engine Type : 1 cylinder, 4 stroke, pendinginan udara, OHV

Bore x stroke : 68 x 45 mm

Displacement : 163 cm

Rasio kompresi : 8,5:1

Max. Output : 5,5 HP/4,1 kW

Rated Output : 4,6 HP/3,5 kW

Max Torque : 10,8 Nm

Ignition System : Transistor magneto


commit to user

35

Silinder motor bakar terbuat dari alumunium paduan dan diberi sirip

pendingin. Kepala silinder yang menutup silinder terbuat dari alumunium dan

dilengkapi juga dengan sirip pendingin. Kepala silinder ini juga dilengkapi

dengan busi yang menimbulkan percikan bunga api dan mekanisme katup isap

dan katup buang. Sistem pengapian adalah sistem magnet. Pemutus arus,

komponen pengapian dan sebagainya dari sistem pengapian ditempatkan di

dalam roda gayanya. Sedangkan puli untuk menstart dipasang pada ujung

poros engkol.

3.3.1. Modifikasi pada Genset.

3.3.1.1 Kompresi

a. Katup

Gambar 3.5. Mekanisme Katup

Mekanisme katup pada genset menggunakan model katup OHV (Over

Head Valve), yaitu dengan ciri–ciri:

- Katup menggantung.

- Poros cam terletak di bawah.

- Katup di kepala silinder.

Perubahan yang dilakukan dengan penyetelan katup, yaitu dengan:

- Katup masuk (standart 0,25 mm).

- Celah katup 0,30 mm– 0,35 mm.

- Katup buang (standart 0,35).

- Celah katup: 0,40 mm – 0,50 mm.


commit to user

36

b. Kepala silinder

Gambar 3.6. Silinder Head

Modifikasi pada bagian ini dilakukan dengan membubut kepala

silinder sebesar 0,5 mm dengan tujuan untuk menaikkan rasio kompresi.

Hal ini dimaksudkan agar campuran bahan bakar (biogas) dan udara dapat

lebih mudah dibakar di ruang bakar.

3.3.1.2 Karburator

Gambar 3.7. Karburator

Berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar (biogas) dengan

perbandingan tertentu yang akan masuk ke dalam ruang bakar.


commit to user

37

3.3.1.3 Pengapian

a. Busi

Gambar 3.8. Busi

Loncatan bunga api pada sebuah busi yang dihubungkan

dengan sebuah kabel pada terminal yang berada di bagian atas dari

busi, ujung kabel yang lain berhubungan dengan sumber daya

tegangan tinggi.

Bunga api menyalakan campuran yang berada diselatannya

kemudian menyebar keseluruh arah dalam ruang bakar.

Pembakaran tidak terjadi serentak, tapi bergerak secara progresif

melintasi campuran yang belum terbakar. Pembakaran dimulai di

tempat yang paling panas yaitu dekat busi. Busi tidak boleh terlalu

panas, karena akan memudahkan terbentuknya endapan karbon

pada permukaan isolatornya (porselen) dan dapat menimbulkan

hubungan singkat.

b. Alat pembangkit tegangan tinggi (Koil)

Gambar 3.9. Koil

Tegangan antara 5000 sampai dari 10000 V harus diberikan

pada elektroda tengah agar dapat terjadi loncatan bunga api antara


commit to user

38

celah atau eleltroda busi tegangan tinggi dapat dihasilkan sebagai

berikut:

Magnit à interuptor yang menaikkan tegangan dengan

penahanan arus à coil penyalaan transformator.

Magnet permanen ditempatkan pada roda penerus yang dipasang

pada poros engkol. Inti besi ditempatkan sebagai stator. Magnet

berputar bersama dengan roda penerus dan antara inti besi dengan

magnet terdapat celah kecil. Medan magnet berubah–ubah karena

perputaran magnet dan menimbulkan listrik dalam lilitan primer

pada inti besi. Sirkuit dilengkapi dengan titik kontak. Akibat

gerakan cam, titik kontak terbuka maka akan terjadi loncatan

bunga api pada busi. Kenaikan tegangan pada transformator yang

terdiri dari lilitan primer dan sekunder inilah yang dibutuhkan oleh

busi. Kapasitor yang disisipkan dalam sirkuit akan menghindari

terjadinya loncatan api pada titik kontak akibat tegangan tinggi

yang timbul dalam lilitan sekunder.


commit to user

39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pencucian Biogas dari Unsur H2S dan H2O

Dalam proyek akhir ini penyerapan gas H2S dalam biogas dilakukan

dengan larutan Fe-EDTA sebagai absorben. Limbah besi dari industri mesin

bubut dilarutkan kedalam HCl membentuk garam FeCl2.

Rangkaian alat penyaring H2S dan H2O yang dirancang untuk proyek

akhir ini terdiri dari adsorber, absorber, tabung penampung, regenerator, dan

pemisah partikel. Adapun skema rangkaian alatnya ditunjukan seperti pada

Gambar 3.4. Rancangan tersebut dilengkapi dengan tangki penampung. Fungsi

dari tangki penampung adalah untuk memudahkan kontrol laju alir agar laju

alir absorben tetap stabil.

Proses start up rangkain alat adalah sebagai berikut:

1. Memasukkan absorben ke dalam tangki pengendapan dan tanki

penampung.

2. Menghidupkan pompa tersebut untuk mengisi menara absorber.

3. Setelah ketiga tangki terisi absorben, aerator dihidupkan agar

Fe2+/EDTA kontak dengan udara sehingga menjadi Fe3+/EDTA.

4. Setelah aliran stabil maka kran over flow dibuka untuk mengatur besar

kecilnya laju aliran dalam tabung.

Besarnya efektivitas larutan Fe-EDTA untuk menyaring H2S

dinyatakan dalam gram H2S yang tersaring setiap jamnya. Dari hasil pengujian

diperoleh hasil bahwa terdapat 1,76 g H2S yang dapat disaring per jam dari

aliran biogas. Sedangkan besarnya efektivitas silika gel untuk menyerap H2O

dinyatakan dalam perubahan massa silika gel setiap jamnya. Dari hasil

pengujian diperoleh hasil bahwa terdapat 5 g H2O yang dapat disaring per jam

dari aliran biogas. Dari kedua hasil ini dapat disimpulkan bahwa larutan Fe-

EDTA dan silika gel mampu membersihkan biogas dari unsur H2S dan H2O

dengan cukup efektif.


commit to user

40

4.2. Pengujian Unjuk Kerja Genset

Untuk membangkitkan listrik antara kedua elektroda busi diperlukan

perbedaan tegangan yang cukup besar. Besarnya tergantung pada faktor –

faktor berikut :

1. Perbandingan campuran bahan bakar dan udara.

2. Kepadatan campuran bahan bakar dan udara.

3. Jarak antara kedua elektroda serta bantuk elektroda.

4. Jumlah molekul campuran yang terdapat diantara kedua elektroda.

5. Temperatur campuran dan kondisi operasi yang lain.

Pada umumnya disediakan tegangan yang lebih besar untuk menjamin

agar selalu terjadi loncatan api listrik di dalam keadaan antara 5.000 – 10.000

volt. Hal ini disebabkan juga kondisi operasi yang berubah–ubah sebagai

keausan mesin yang tidak dapat dihindari. Makin padat campuran bahan bakar

dan udara makin tinggi tegangan yang diperlukan untuk jarak elektoda yang

sama. Karena itu diperlukan tegangan yang lebih tinggi bagi motor dengan

perbandingan kompresi yang besar. Hal ini perlu mendapat perhatian terutama

apabila tekanan campuran yang masuk ke silinder itu tinggi dan loncatan listrik

ditentukan pada waktu torak berada lebih dekat pada TMA. Makin besar jarak

elektroda busi makin besar pula perbedaan tegangan yang diperlukan untuk

memperoleh intensitas api listrik yang sama. Jumlah minimum molekul banyak

tergantung di antara kedua elektroda pada waktu terjadi loncatan listrik yang

sangat menentukan apakah penyalaan dapat berlangsung sebaik–baiknya.

Karena jumlah molekul banyak tergantung pada perbandingan

campuran, jumlah gas sisa, temperatur dan kondisi operasi yang lain, jumlah

itu dapat berubah–ubah. Dengan memperbesar jarak elektroda diharapkan

jumlah minimum itu dapat dicapai walaupun keadaan operasi berubah–ubah.

Akan tetapi, jumlah elektroda juga menentukan besarnya tegangan. Pada

mesin genset ini menggunakan sistem penyalaan magneto dimana medan

magnet di dalam kumparan primer dan sekunder dibangkitkan oleh putaran


commit to user

41

magnet permanen. Apabila magnet dibangkitkan, maka akan berubah–ubah

dari harga maksimum positif menuju harga maksimum negatif dan sebaliknya.

Pada waktu medan magnet turun dari harga maksimum positif, maka akan

terinduksi tegangan dan arus listrik di dalam kumparan primer. Arus primer ini

membangkitkan medan magnet pula yang menentang perubahaan medan

magnet dari magnet yang berputar. Dengan demikian medan magnet (total)

yang melingkupi kumparan primer tetap konstan (tinggi) meskipun besarnya

medan magnet didalamnya turun pada waktu magnet permanen berputar

menjauhi katup. Akan tetapi pemutus arus segera terbuka sehingga arus primer

itupun terputus. Di dalam kumparan sekunder akan terinduksi tegangan tinggi

sehingga terjadi loncatan listrik diantara kedua elektroda busi. Gerakan katup

isap dan katup buang dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Gerakan katup isap dan katup buang

Mesin 4

Langkah

Katup isap Katup buang Mulai terbuka

(0sudut engkol)

Tertutup (0sudut engkol)

Mulai terbuka (0sudut engkol)


10 – 30 sebelum TMA

45 – 90 sesudah TMB

45 – 90 sebelum TMB

15 – 45 sesudah TMA

4.3. Analisa Unjuk Kerja Genset Berbahan Bakar Biogas.

Terdapat empat indikator penting dalan unjuk kerja suatu motor bakar

dan genset, yaitu torsi, bmep, efisiensi volumetrik dan efisiensi total. Torsi

merupakan ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja. Dari hasi

pengujian genset berbahan bakar biogas, dapat diperoleh torsi yang

diperlihatkan pada Gambar 4.1. Semakin besar beban membutuhkan torsi yang

lebih besar. Pada beban 1000 W, torsi yang dibutuhkan adalah 4,1 Nm pada

putaran 2320 rpm. Torsi yang terjadi ternyata lebih rendah dari torsi

maksimum spesifikasi standar genset berbahan bakar bensin sebesar 10,8 Nm.

Hal ini dapat dimengerti karena energi yang terkandung dalam biogas lebih

rendah dari energi yang terkandung dalam bensin.


commit to user

42

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,5

0 200 400 600 800 1000 1200T

orsi

(Nm

)

Beban (W)

Gambar 4.1. Torsi mesin berbahan bakar biogas.

Di dalam mesin berbahan bakar gas, efisiensi volumetrik merupakan

kemampuan dari engine untuk memasukkan dan mengeluarkan sejumlah

campuran gas bahan bakar dan udara. Secara definisi, efisiensi volumetrik

adalah perbandingan volume fluida kerja (bahan bakar dan udara) yang secara

aktual dimasukkan (yang diukur pada tekanan dan temperatur tertentu)

terhadap volume langkah piston. Sedangkan untuk mesin berbahan bakar cair,

efisiensi volumetrik didefinisikan sebagai perbandingan volume udara yang

ditarik ke dalam silinder dengan volume langkah piston.

(http://www.answers.com/topic/volumetric-efficiency). Secara umum dapat

dinyatakan bahwa mesin yang mempunyai efisiensi volumetrik tinggi akan

mampu bekerja pada rpm yang tinggi dan menghasilkan daya total yang lebih

banyak karena rendahnya rugi-rugi daya hambat udara yang bergerak masuk

dan keluar silinder.

Pada pengujian mesin berbahan bakar biogas, terlihat bahwa pada saat

idle, efisiensi volumetriknya rendah yaitu sekitar 16%. Pada beban yang lebih

tinggi, efisiensi volumetriknya meningkat. Efisiensi volumetrik genset

berbahan bakar biogas pada beban 200-1000 W berada pada kisaran 43-64%.


commit to user

43

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0 200 400 600 800 1000 1200E

fisi

ensi

Vol

umet

rik

Beban (W)

Gambar 4.2. Efisiensi volumetrik mesin berbahan bakar biogas.

Dari penelitian yang lain disebutkan bahwa efisieni volumetrik genset

dengan bahan bakar minyak tanah akan sangat rendah. Pada beban 1 kW,

efisiensi volumetrik yang diperoleh adalah sekitar 30%. Nilai yang rendah ini

diakibatkan oleh setingan throtle yang ditutup sebagian pada saat

menggunakan bahan bakar minyak tanah (Bhavin Kanaiyalal Kapadia, 2006).

Menurut Heywood, besarnya efisiensi volumetrik maksimum pada motor

bensin standar adalah sekitar 80-90% (Heywood, J.B, 1988). Pada pengujian

genset berbahan bakar biogas pemasukan biogas dilakukan dengan membuat

saluran bahan bakar udara yang dipasang dekat dengan katup masuk. Dengan

modifikasi ini karburator dan governor tidak difungsikan lagi. Akibatnya

efisinsi volumetrik meningkat dibandingkan dengan genset berbahan bakar

minyak tanah yang sebagian throttlenya ditutup. Dari Gambar 4.2 juga terlihat

bahwa perubahan efisiensi volumetrik hampir sama untuk semua beban karena

governor tidak difungsikan dan pemasukan bahan bakar udara hanya fungsi

dari tarikan piston dalam ruang bakar. Penyebab tingginya efisiensi volumetrik

genset berbahan bakar biogas ini juga dikarenakan terdapatnya sedikit tekanan

biogas masuk. Sebelum biogas masuk ke dalam ruang bakar, biogas ditekan

pada tekanan rata-rata 11 psig untuk memudahkan penyalaan dan menstabilkan

putaran mesin.


commit to user

44

Bmep adalah indikator unjuk kerja motor bakar yang menyatakan

perbandingan antara kerja dan volume silinder. Mesin yang mempunyai bmep

tinggi berarti mampu menghasilkan kerja yang lebih tinggi. Besarnya bmep

pada motor bakar adalah 850-1050 kPa pada torsi masksimumnya (Heywood,

1988). Besarnya bmep dari pengujian motor bakar berbahan bakar biogas

adalah 320 kPa pada beban 1000 W sebagaimana ditunjukkan pada Gambar

4.3. Semakin besar beban akan diperoleh peningkatan bmep.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 200 400 600 800 1000 1200

bmep

(kP

a)

Beban (W)

Gambar 4.3. Bmep mesin berbahan bakar biogas.

Gambar 4.4. Konsumsi bahan bakar spesifik mesin berbahan bakar biogas.


commit to user

45

Menurut Heywood, besarnya konsumsi bahan bakar spesifik untuk

motor bensin standar adalah 75 mg/J atau 0,0001 cc/J (Heywood, 1988).

Dengan menggunakan biogas, karena AFR yang rendah menyebabkan jumlah

bahan bakar yang diperlukan lebih tinggi. Dengan biogas, semakin besar beban

menyebabkan konsumsi bahan bakar spesifik menurun. Pada beban 1000 W

sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 4.4 diperoleh konsumsi bahan bakar

spesifik sebesar 1100 mg/J atau 0,6 cc/J.

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

0 200 400 600 800 1000 1200

Efi

sien

si T

otal

Beban (W)

Eksperimen

Kapadia, 2006

Gambar 4.5. Efisiensi total mesin berbahan bakar biogas.

Ukuran dari unjuk kerja suatu motor bakar yang lebih realistis adalah

efisiensi termal atau efisiensi total. Gambar 4.5 menunjukkan efisiensi total

mesin berbahan bakar biogas. Terlihat bahwa efisiensi total memingkat seiring

dengan meningkatnya beban. Pada beban 1000 W dapat diperoleh efisiensi

total sebesar 15%. Nilai ini memang lebih rendah dari motor bakar berbahan

bakar bensin yang berkisar antara 25-32% atau solar yang berkisar antara 30-

40% pada umumnya (Mitzlatf, 1988). Hal ini disebabkan karena biogas

mempunyai nilai kalor yang lebih rendah dari nilai kalor bensin sehingga pada

saat dibakar menghasilkan torsi yang rendah. Selain itu, campuran udara

dengan biogas sangat sensitif terhadap pembakaran dalam ruang bakar.


commit to user

46

Perubahan campuran udara bahan bakar sedikit saja dapat menyebabkan

ketidakstabilan nyala dan akibatnya juga tidak stabilnya putaran mesin. Karena

kandungan CO2 dalam biogas, pembakaran biogas pada umumnya lebih lambat

dari pembakaran bensin. Akibatnya pada putaran mesin yang tinggi,

pembakaran biogas dalam ruang bakar menjadi tidak sempurna dan akibatnya

efisiensinya turun. Harga efisiensi motor berbahan bakar biogas yang rendah

juga diperoleh oleh Kapadia sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 4.5

(Kapadia, 2006). Efisiensi motor bakar berbahan bakar biogas dari Kapadia

sedikit lebih tinggi dari hasil eksperimen ini karena menggunakan premixed

charged induction sehingga campuran udara biogas lebih baik dan pembakaran

yang terjadi dapat lebih sempurna.


commit to user

47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari proyek akhir ini dapat disimpulkan beberapa hal :

1. Pembangkit listrik tenaga biogas telah berhasil dirancang bangun dan

diujicoba.

2. Pemurnian biogas dari H2S telah dapat dilakukan dengan metode absorbsi

dan berhasil mengabsorb 1,76 g H2S per jam.

3. Penyaringan biogas terhadap unsur H2O telah dapat dilakukan dengan

silika gel dan berhasil mengadsorb 5 g H2O per jam.

4. Torsi, bmep, dan unjuk kerja motor bakar berbahan bakar biogas masih

lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar bensin.

5. Semakin besar beban menyebabkan efisiensi total motor berbahan bakar

biogas meningkat. Efisiensi total dari motor bakar berbahan bakar biogas

adalah sekitar 15% pada beban 1000W.

5.2. Saran

1. Perlunya dilakukan penelitian lanjutan mengenai aspek ekonomi

pembangkit listrik tenaga biogas.

2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk meningkatkan efisiensi total dari

motor bakar berbahan bakar biogas.

3. Perlu diteliti dalam jangka waktu yang lebih panjang untuk efektivitas

pencucian biogas dari H2S dan H2O.


commit to user

i

RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA

BIOGAS

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya Program

Diploma III Teknik Mesin

Disusun oleh :

SUKOYO

I 8606018

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK


SURAKARTA

2009


commit to user

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

Proyek Akhir dengan Judul “Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Biogas”

telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Proyek Akhir Program

Studi DIII Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Pada Hari :

Tanggal :

Pembimbing 1 Pembimbing 2

Dr.Techn.Suyitno,ST.MT. Nurul Muhayat, ST, MT.

NIP. 132 297 382 NIP. 19700323 199802 1001


commit to user

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Proyek Akhir ini telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Proyek Akhir

Program Studi DIII Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi syarat guna memperoleh gelar Ahli

Madya.

Pada Hari :

Tanggal :

Tim Penguji Proyek Akhir :

Dosen Penguji Tanda Tangan

Ketua Penguji : Dr. Techn. Suyitno, ST, MT. ( )

NIP : 132 297 382

Penguji II : Nurul Muhayat, ST, MT. ( )

NIP : 197003231998021001

Penguji III : Ir. Augustinus Sudjono, MT. ( )

NIP : 195110011985031001

Penguji IV : Wibowo, ST, MT. ( )

NIP : 196904251998021001

Mengetahui, Disahkan Oleh,

Ketua Program D3 Teknik Mesin Koordinator Proyek Akhir

Zainal Arifin, ST, MT Jaka Sulistya Budi, ST

NIP. 19730308 200003 1 001 NIP. 19671019 199903 1 001


commit to user

iv

MOTTO

“Pendidikan itu adalah perhiasan di waktu senang dan tempat berlindung di waktu susah.”

“Menyia - nyiakan waktu berarti menyia - nyiakan hidup, tapi menguasai waktu

berarti menguasai hidup dan memanfaatkaannya dengan sebaik mungkin.”

“Lebih baik terlambat daripada tidak sama sekali."


commit to user

v

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk :

Alm. Bapak & ibu tercinta

Dan kakak adikku tersayang


commit to user

vi

ABSTRAK

Tugas akhir ini bertujuan untuk rancang bangun pembangkit listrik tenaga

biogas. Bahan bakar utama dari motor penggerak untuk menggerakkan generator

adalah biogas sebagai pengganti bahan bakar bensin.

Modifikasi yang perlu dilakukan adalah dengan penggantian karburasi standar

dengan karburasi buatan agar lebih mudah didalam mengatur perbandingan saluran

masuk udara & biogas, selain itu juga diperlukan penggantian koil untuk memperbesar

pengapian dan juga memperbesar kompresi.

Dalam biogas terdapat kandungan H2S dan H2O yang dapat memperpendek

umur mesin sehingga kandungan tersebut harus dikurangi dengan cara pencucian.

Dalam pencucian ini menggunakan limbah besi dari mesin bubut yang digunakan

sebagai absorber & Silica gel sebagai adsorber.

Listrik yang dihasilkan oleh genset tersebut dimanfaatkan sebagai sumber

listrik baru sebagai pengganti dari listrik PLN. Listrik yang dihasilkan genset sebesar

1000 watt dengan efisiensi total dari motor bakar sekitar 15 %. Pencucian biogas

dapat mengabsorb 1,76 g H2S / jam & dapat mengadsorb H2O sebanyak 5 gr / jam.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah dan

petunjukNya serta usaha yang sungguh - sungguh sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan laporan tugas akhir ini. Merupakan satu kebahagiaan

tersendiri bagi penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan tepat

waktu.

Tugas akhir dengan judul “ RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA BIOGAS ”. Ini merupakan salah satu cara pemanfaatan energy bahan bakar

pengganti bahan bakar minyak bumi. Banyak pihak yang terlibat dalam proses

pembuatan alat maupun laporan tugas akhir ini, oleh karena itu dalam kesempatan ini

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT atas ridho yang telah diberikan.

2. Bapak Zainal, ST. MT selaku ketua program D3 teknik mesin.

3. Bapak Dr. Techn. Suyitno, ST. MT. dan Nurul Muhayat, ST. MT. yang selalu

membimbing kami.

4. Bapak dan Ibu serta adik kakak tercinta yang telah memberikan semangat dan

motivasi baik secara moril maupun spiritual sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan ini dengan penuh semangat.

5. Team proyek akhir : Joko Purnomo , Danar Mulyoko dan Septian Indra

Kusuma atas kerja samanya pada pembuatan alat maupun penyelesaian

laporan ini.

6. Rekan – rekan D3 otomotif 2006 & D3 Kimia 2006 atas pemberian saran-

saranya.

7. Semua pihak yang tidak bisa kami sebutkan satu persatu yang telah banyak

membantu dalam penyusunan laporan ini.

Dengan keterbatasan yang dimiliki penulis ini, terutama keterbatasan

pengetahuan, keahlian, kemampuan, serta data yang diperoleh, penulis menyadari

bahwa laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan atau masih jauh dari


commit to user

viii

sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun

sangat penulis harapkan guna perbaikan pembuatan laporan dikemudian hari.

Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak dan semoga

laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak terutama bagi mahasiswa Diploma III

Teknik Mesin Otomotif Universitas Sebelas Maret Surakata.

Surakarta, Juli 2009

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………………………….…i

HALAMAN PERSETUJUAN…………………………………………………….…ii

HALAMAN PENGESAHAN…………………………………………………….....iii

MOTTO……………………………………………………………………………....iv

PERSEMBAHAN…………………………………………………………………….v

ABSTRAK……………………………………………………………………………vi

KATA PENGANTAR ................................................................................................ vii

DAFTAR ISI ................................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ................................................................................... 3

1.3. Tujuan Proyek Akhir .................................................................................. 4

1.4. Manfaat Proyek Akhir ................................................................................ 4

BAB II DASAR TEORI ............................................................................................... 6

2.1. Biogas ......................................................................................................... 6

2.1.1. Digester .......................................................................................... 6

2.1.2. Jenis Digester ............................................................................... 11

2.1.3. Komponen Utama Digester .......................................................... 12

2.1.4. Proses Pemurnian Biogas ............................................................. 15

2.2. Motor Bakar ............................................................................................. 19

2.2.1. Unjuk Kerja Motor Bakar ............................................................ 19

2.2.2. Kelengkapan Modifikasi .............................................................. 22

BAB III PERANCANGAN ALAT............................................................................. 27

3.1. Prosedur Pelaksanaan Proyek Akhir ........................................................ 27

3.2. Pemurnian (Pencucian Biogas). ............................................................... 31

3.2.1. Bahan dan Alat yang Digunakan: ................................................. 31

3.2.2. Cara Kerja. ................................................................................... 33


commit to user

x

3.3. Genset ....................................................................................................... 34

3.3.1. Modifikasi pada Genset ................................................................ 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 39

4.1. Pencucian Biogas dari Unsur H2S dan H2O ............................................. 39

4.2. Pengujian Unjuk Kerja Genset ................................................................. 40

4.3. Analisa Unjuk Kerja Genset Berbahan Bakar Biogas .............................. 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................................... 47

5.1. Kesimpulan .............................................................................................. 47

5.2. Saran ......................................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA ................................................. Error! Bookmark not defined.


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Digester yang sederhana. Model floating-drum (A), fixed-dome

(B), fixed-dome dengan tabung gas terpisah (C), balloon (D),

jenis saluran (channel-type) dengan selubung plastik dan

peneduh matahari (E) (Werner Kossmann, 1999). ............................. 14

Gambar 2.2. Digester jenis fixed dome yang lebih detail. 1. Tangki pecampur

dengan pipa masukan dan penjebak pasir. 2. Digester. 3.

Kompensator dan tangki buangan. 4. Tempat gas (gasholder). 5.

Pipa gas. 6. Entry hatch with gastight seal. 7. Akumulasi sludge

yang tebal. 8. Pipa outlet. 9. Referensi ketinggian. 10. Buih.

(Werner Kossmann, 1999). ................................................................ 15

Gambar 2.3. Pengaruh perbandingan kompresi terhadap efisiensi dengan

perbandingan panas spesifik Cp/Cv = 1,4 (Cengel, 2006). ............... 24

Gambar 2.4. Tekanan sebagai fungsi dari sudut pengapian (Mitzlatf, 1988). ........ 26

Gambar 3.1. Pola kemitraan yang dilaksanakan ........................................................ 27

Gambar 3.2. Rancangan pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBio) ....................... 28

Gambar 3.3. Tahap kegiatan proyek Akhir ................................................................ 30

Gambar 3.4. Diagram alir proses pencucian biogas ................................................... 32

Gambar 3.5. Mekanisme Katup……………………………………………………...35

Gambar 3.6 Silinder Head…………………………………………………………...36

Gambar 3.7. Karburator……………………………………………………………...36

Gambar 3.8. Busi………………………………………………………………….…37

Gambar 3.9. Koil…………………………………………………………………….37

Gambar 4.1. Torsi mesin berbahan bakar biogas. ...................................................... 42

Gambar 4.2. Efisiensi volumetrik mesin berbahan bakar biogas. .............................. 43

Gambar 4.3. Bmep mesin berbahan bakar biogas. ..................................................... 44

Gambar 4.4. Konsumsi bahan bakar spesifik mesin berbahan bakar biogas. ............ 44

Gambar 4.5. Efisiensi total mesin berbahan bakar biogas. ........................................ 45


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Komposisi biogas (Horikawa, 2001) ........................................................... 2

Tabel 2.1. Rasio C/N untuk beberapa kotoran hewan .................................................. 8

Tabel 2.2. Kebutuhan nutrisi dalam digester (http://www.kamase.org) ...................... 9

Tabel 2.3. Zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam digester

(Sddimension FAO dalam Ginting, 2006). ............................................. 10

Tabel 2.4. Perbandingan jumlah udara dan jumlah bahan bakar untuk

pembakaran sempurna (Suyitno, 2009).................................................. 23

Tabel 3.1. Analisis kebutuhan kotoran sapi untuk menghasikan listrik 2000 W ........ 29

Tabel 4.1 Gerakan katup isap dan katup buang .......................................................... 41


commit to user 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Berkurangnya cadangan sumber energi dan kelangkaan bahan bakar

minyak yang terjadi di Indonesia dewasa ini membutuhkan solusi yang tepat,

terbukti dengan dikeluarkannya kebijakan pemerintah dalam konversi minyak

tanah ke gas. Namun pemanfaatan energi fosil seperti gas bumi (LPG dan

LNG) sebagai sumber energi pengganti minyak tanah perlu untuk dikaji

kembali. Hal ini penting karena sumber energi tersebut memiliki jumlah

cadangan yang terbatas dan bersifat tidak dapat diperbaharui lagi (non

renewable) sehingga konversi minyak tanah ke gas hanya berlangsung

sementara. Dengan ketersediaan cadangan energi fosil yang terbatas diiringi

peningkatan konsumsi energi, memaksa banyak peneliti untuk mencari

sumber energi alternatif baru yang mudah, murah, dan ramah lingkungan.

Salah satu sumber energi alternatif yang saat ini cukup potensial untuk

diterapkan di Indonesia adalah biogas.


kandungan methane (CH4) yang tinggi dan nilai kalornya yang cukup tinggi

yaitu berkisar antara 4.800 – 6.700 kkal/m3 (Harahap, 1980). Methane (CH4)

yang hanya memiliki satu karbon dalam setiap rantainya, dapat membuat

pembakarannya lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar berantai

karbon panjang. Hal ini disebabkan karena jumlah CO2 yang dihasilkan

selama pembakaran bahan bakar berantai karbon pendek adalah lebih sedikit.

Berikut adalah gambaran komposisi biogas:


commit to user 2

Tabel 1.1. Komposisi biogas (Horikawa, 2001)

Gas Digester Sludge Sistem Anaerob (% volume)

CH4 81,1 % CO2 14,0 % H2S 2,2 %

NO2 + O2 2,7 %

Kandungan methane yang cukup tinggi dalam biogas dapat

menggantikan peran LPG dan petrol (bensin). Tapi ada kandungan lain lagi

selain methane dalam biogas yang perlu adanya proses pemurnian. Gas

tersebut adalah gas H2S yang dianggap sebagai pengotor dan bila ikut terbakar

dan terbebas dengan udara dapat teroksidasi menjadi SO2 dan SO3 yang

bersifat korosif dan bila teroksidasi lebih lanjut oleh H2O dapat memicu hujan

asam. Selain H2S terdapat juga uap air dan CO2 yang tidak bermanfaat pada

saat pembakaran. Biogas yang mengandung sejumlah H2O dapat berkurang

nilai kalornya. Gas H2O sebagaimana gas H2S juga perlu dibersihkan dari

biogas.

Kandungan H2S yang cukup tinggi (2,2 %) menghasilkan pembakaran

biogas yang mengandung SO2 dan SO3 yang bersifat korosif dan dapat

menimbulkan hujan asam. Oleh karena itu perlu dilakukan pretreatment

terhadap biogas untuk mereduksi kandungan H2S sebelum dimanfaatkan

sebagai bahan bakar. Dalam kenyataannya biogas yang langsung dari digester

juga dapat langsung digunakan untuk menggerakan mesin otto (bensin)

namun dalam pembakaran yang dihasilkan tidak stabil. Penggunaan yang

terus menerus dapat mengurangi umur mesin karena dalam ruang bakar


commit to user 3

banyak terdapat terak-terak akibat dalam biogas tersebut tidak terbakar

sempurna.

Dalam tugas akhir ini metode yang digunakan untuk mengurangi kadar

H2S dalam biogas adalah dengan proses absorbsi menggunakan absorben

larutan dari geram mesin bubut. Penggunaan absorben menggunakan larutan

garam besi mempunyai beberapa keuntungan antara lain tidak korosif, dapat

diregenerasi, diperoleh sulfur dalam bentuk padat sehingga mudah dan aman

perlakuannya dan penyerapan H2S tinggi.

1.2. Perumusan Masalah

Dari penjelasan di atas, dapat dirumuskan suatu permasalahan yang

harus diselesaikan, antara lain:

1. Apakah larutan garam besi dapat digunakan sebagai absorben yang

efektif untuk mengabsorb H2S yang terdapat dalam biogas?

2. Apakah silika gel dapat digunakan sebagai adsorben yang efektif untuk

mengadsorb uap air yang terdapat pada biogas?

Dari uraian di atas dapat rumuskan beberapa masalah yang menarik

untuk dipelajari dalam proyek akhir ini, yaitu:

1. Bagaimana teknik pemanfaatan biogas untuk dapat digunakan sebagai

bahan bakar dalam motor bensin yang selanjutnya dapat digunakan untuk

menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik?

2. Bagaimana teknik pemurnian biogas dari H2S?

3. Bagaimana teknik pemurnian biogas dari H2O?

4. Berapa banyak konsumsi biogas yang diperlukan untuk menggerakkan

genset dengan beban yang berbeda-beda?

5. Bagaimana efisiensi genset berbahan bakar biogas?


commit to user 4

1.3. Tujuan Proyek Akhir

Adapun tujuan proyek akir ini adalah :

1. Membuat modifikasi motor bensin (genset) sehingga dapat digunakan

untuk bahan bakar biogas.

2. Menguji genset berbahan bakar biogas untuk menghasilkan listrik sampai

beban 1000 watt.

3. Membuat pemurnian biogas dari unsur H2O.

4. Membuat pemurnian biogas dari unsur H2S dengan metode absorben.

1.4. Manfaat Proyek Akhir

1. Perkembangan Iptek.

a) Hasil proyek akhir ini diharapkan dapat merumuskan paket teknologi

pemurnian biogas dari kandungan sulfur yang mudah, murah, dan

tidak mencemari lingkungan.

b) Dapat membantu mengembangkan pemanfaatan lebih lanjut bahan

bakar alternatif yaitu biogas untuk menghasilkan listrik.

2. Menunjang pembangunan.

a) Hasil proyek akhir ini diharapkan mampu meningkatkan diversifikasi

pemanfaatan kotoran hewan yang selama ini hanya digunakan

sebagai pupuk tetapi dapat juga dijadikan bahan bakar pembangkit

listrik dengan tenaga biogas.

b) Listrik yang diperoleh dapat digunakan untuk menunjang kegiatan

industri kecil di suatu wilayah.


commit to user 5

3. Pengembangan institusi.

Dengan keberhasilan ini diharapkan tingkat kepercayan industri

terhadap kemampuan institusi Teknik Mesin UNS semakin meningkat.

Dengan demikian industri semakin tertarik menjalin hubungan kerjasama

dengan institusi baik untuk perbaikan proses industri maupun kerjasama

yang lain.


commit to user 6

BAB II DASAR TEORI

2.1. Biogas

Biogas ialah gas yang dihasilkan oleh mikroba apabila bahan

organik mengalami proses fermentasi dalam suatu keadaan anaerobik yang

sesuai baik dari segi suhu, kelembaban, dan keasaman. Pada umumnya semua

jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas. Namun

demikian kebanyakan bahan organik baik padat atau cair seperti kotoran dan

urine (air kencing) hewan ternaklah yang biasanya dimanfaatkan untuk sistem

biogas sederhana. Jenis bahan organik yang diproses sangat mempengaruhi

produktivitas sistem biogas disamping parameter - parameter lain seperti

temperatur digester, ph (tingkat keasaman), tekanan, dan kelembaban udara.

2.1.1. Digester


kandungan methane yang cukup tinggi. Potensi biogas di Indonesia sangat

besar mulai dari proses pengomposan kotoran ternak dan limbah pertanian,

pengolahan limbah cair dan residu proses produksi CPO. Untuk memperoleh

biogas dari bahan organik tersebut diperlukan suatu peralatan yang disebut

digester anaerob (tanpa udara).

Untuk menghasilkan biogas, dibutuhkan pembangkit biogas yang

disebut digester. Pada digester terjadi proses penguraian material organik yang

terjadi secara anaerob (tanpa oksigen). Pada umumnya, biogas dapat terbentuk

pada hari ke 4–5 setelah digester diisi dan mencapai puncak pada hari ke 20–

25.


commit to user 7

Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan

biogas, yaitu:

1. Kelompok bakteri fermentatif, yaitu dari jenis steptococci, bacteriodes,

dan beberapa jenis enterobactericeae.

2. Kelompok bakteri asetogenik, yaitu desulfovibrio.

3. Kelompok bakteri metana, yaitu dari jenis mathanobacterium,

mathanobacillus, methanosacaria, dan methanococcus.

Dalam pembangunan biodigester, ada beberapa hal yang harus

dipertimbangkan, yaitu:

1. Lingkungan abiotis. Digester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis

(tanpa kontak langsung dengan Oksigen (O2)). Udara yang mengandung

O2 yang memasuki digester menyebabkan penurunan produksi metana,

karena bakteri berkembang pada kondisi yang tidak sepenuhnya anaerob.

2. Temperatur. Secara umum, ada 3 rentang temperatur yang disenangi oleh

bakteri, yaitu:

a. Psicrophilic (suhu 4–20oC). Biasanya untuk negara-negara subtropics

atau beriklim dingin.

b. Mesophilic (suhu 20–40oC).

c. Thermophilic (suhu 40 – 60 C). Digunakan hanya untuk men-digesti

material, bukan untuk menghasilkan biogas.

Untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated

digester (digester tanpa pemanasan) untuk kondisi temperatur tanah 20–

30oC.


commit to user 8

3. Derajat keasaman (pH). Bakteri berkembang dengan baik pada keadaan

yang agak asam (pH antara 6,6 – 7,0) dan pH tidak boleh di bawah 6,2.

Karena itu, kunci utama dalam kesuksesan operasional digester adalah

dengan menjaga agar temperatur konstan (tetap) dan input material

sesuai.

4. Rasio C/N bahan isian. Syarat ideal untuk proses digesti adalah C/N =

25–30. Karena itu, untuk mendapatkan produksi biogas yang tinggi, maka

penambahan bahan yang mengandung karbon (C) seperti jerami, atau N

(misalnya: urea) perlu dilakukan untuk mencapai rasio C/N = 25 – 30.

Tabel 2.1 berikut adalah harga rasio C/N pada beberapa jenis kotoran

hewan.

Tabel 2.1. Rasio C/N untuk beberapa kotoran hewan

Jenis Kotoran Rasio C/N Kerbau 18 Kuda 25 Sapi 18 Ayam 15 Babi 25 Kambing/domba 30 Manusia 6-10

5. Kebutuhan Nutrisi. Bakteri fermentasi membutuhkan beberapa bahan gizi

tertentu dan sedikit logam. Kekurangan salah satu nutrisi atau bahan

logam yang dibutuhkan dapat memperkecil proses produksi metana.

Nutrisi yang diperlukan antara lain ammonia (NH3) sebagai sumber

Nitrogen, nikel (Ni), tembaga (Cu), dan besi (Fe) dalam jumlah yang

sedikit. Selain itu, fosfor dalam bentuk fosfat (PO4), magnesium (Mg) dan


commit to user 9

seng (Zn) dalam jumlah yang sedikit juga diperlukan. Tabel 2.2 berikut

adalah kebutuhan nutrisi bakteri fermentasi.

Tabel 2.2. Kebutuhan nutrisi dalam digester (http://www.kamase.org)

6. Kadar Bahan Kering. Tiap jenis bakteri memiliki nilai “kapasitas

kebutuhan air” tersendiri. Bila kapasitasnya tepat, maka aktifitas bakteri

juga akan optimal. Proses pembentukan biogas mencapai titik optimum

apabila konsentrasi bahan kering terhadap air adalah 0,26 kg/L.

7. Pengadukan. Pengadukan dilakukan untuk mendapatkan campuran

substrat yang homogen dengan ukuran partikel yang kecil. Pengadukan

selama proses dekomposisi untuk mencegah terjadinya benda-benda

mengapung pada permukaan cairan dan berfungsi mencampur

methanogen dengan substrat. Pengadukan juga memberikan kondisi

temperatur yang seragam dalam digester.

8. Zat Racun (toxic). Beberapa zat racun yang dapat mengganggu kinerja

digester antara lain air sabun, detergen, creolin. Berikut adalah tabel

beberapa zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam digester

(Sddimension FAO dalam Ginting, 2006).


commit to user 10

Tabel 2.3. Zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam digester (Sddimension FAO dalam Ginting, 2006).

9. Pengaruh starter - starter yang mengandung bakteri metana diperlukan

untuk mempercepat proses fermentasi anaerob. Beberapa jenis starter

antara lain :

o Starter alami, yaitu lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air

comberan atau cairan septic tank, sludge, timbunan kotoran, dan

timbunan sampah organik.

o Starter semi buatan, yaitu dari fasilitas biodigester dalam stadium

aktif.

o Starter buatan, yaitu bakteri yang dibiakkan secara laboratorium

dengan media buatan.


commit to user 11

2.1.2. Jenis Digester

Dari segi konstruksi, digester dibedakan menjadi:

1. Fixed dome. Digester ini memiliki volume tetap sehingga produksi gas

akan meningkatkan tekanan dalam reaktor (digester). Karena itu, dalam

konstruksi ini gas yang terbentuk akan segera dialirkan ke pengumpul gas

di luar reaktor.

2. Floating dome. Pada tipe ini terdapat bagian pada konstruksi reaktor yang

bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor.

Pergerakan bagian reaktor ini juga menjadi tanda telah dimulainya

produksi gas dalam reaktor biogas. Pada reaktor jenis ini, pengumpul gas

berada dalam satu kesatuan dengan reaktor tersebut.

Dari segi aliran bahan baku reaktor biogas, biodigester dibedakan menjadi :

1. Bak (batch). Pada tipe ini, bahan baku reaktor ditempatkan di dalam

wadah (ruang tertentu) dari awal hingga selesainya proses digesti.

Umumnya digunakan pada tahap eksperimen untuk mengetahui potensi

gas dari limbah organik.

2. Mengalir (continuous). Untuk tipe ini, aliran bahan baku masuk dan residu

keluar pada selang waktu tertentu. Lama bahan baku selama dalam reaktor

disebut waktu retensi hidrolik (hydraulic retention time/HRT).

Sementara dari segi tata letak penempatan digester, dibedakan menjadi:

1. Seluruh digester di permukaan tanah. Biasanya berasal dari tong-tong

bekas minyak tanah atau aspal. Kelemahan tipe ini adalah volume yang

kecil, sehingga tidak mencukupi untuk kebutuhan sebuah rumah tangga


commit to user 12

(keluarga). Kelemahan lain adalah kemampuan material yang rendah

untuk menahan korosi dari biogas yang dihasilkan.

2. Sebagian tangki biodigester di bawah permukaan tanah. Biasanya digester

ini terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil, dan kapur yang dibentuk

seperti sumuran dan ditutup dari plat baja. Volume tangki dapat diperbesar

atau diperkecil sesuai dengan kebutuhan. Kelemahan pada sistem ini

adalah jika ditempatkan pada daerah yang memiliki suhu rendah (dingin),

dingin yang diterima oleh plat baja merambat ke dalam bahan isian,

sehingga menghambat proses produksi.

3. Seluruh tangki digester di bawah permukaan tanah. Model ini merupakan

model yang paling popular di Indonesia, dimana seluruh instalasi

biodigester ditanam di dalam tanah dengan konstruksi yang permanen,

yang membuat suhu biodigester stabil dan mendukung perkembangan

bakteri methanogen.

2.1.3. Komponen Utama Digester

Komponen pada biodigester sangat bervariasi, tergantung pada jenis

digester yang digunakan. Tetapi, secara umum biodigester terdiri dari

komponen-komponen utama sebagai berikut :

1. Saluran masuk slurry (kotoran segar). Saluran ini digunakan untuk

memasukkan slurry (campuran kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor

utama. Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan potensi biogas,

memudahkan pengaliran, serta menghindari terbentuknya endapan pada

saluran masuk.


commit to user 13

2. Saluran keluar residu. Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran

yang telah difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan

prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang keluar pertama

kali merupakan slurry masukan yang pertama setelah waktu retensi.

Slurry yang keluar sangat baik untuk pupuk karena mengandung kadar

nutrisi yang tinggi.

3. Katup pengaman tekanan (control valve). Katup pengaman ini digunakan

sebagai pengatur tekanan gas dalam biodigester. Katup pengaman ini

menggunakan prinsip pipa T. Bila tekanan gas dalam saluran gas lebih

tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa T, sehingga

tekanan dalam biodigester akan turun.

4. Sistem pengaduk. Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara,

diantaranya :

Ø Pengadukan mekanis,

Ø Sirkulasi substrat biodigester, atau

Ø Sirkulasi ulang produksi biogas ke atas biodigester menggunakan

pompa.

Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi pengendapan dan

meningkatkan produktifitas digester karena kondisi substrat yang

seragam.

5. Saluran gas. Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk

menghindari korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung

saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja antikarat.


commit to user 14

6. Tangki penyimpan gas.

Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu tangki bersatu

dengan unit reaktor (floating dome) dan terpisah dengan reaktor (fixed

dome). Untuk tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus sehingga tidak

bocor dan tekanan yang terdapat dalam tangki seragam, serta dilengkapi

H2S Removal untuk mencegah korosi.

Gambar 2.1. Digester yang sederhana. Model floating-drum (A), fixed-dome (B), fixed-dome dengan tabung gas terpisah (C), balloon (D), jenis saluran (channel-type) dengan selubung plastik dan peneduh matahari (E) (Werner Kossmann, 1999).


commit to user 15

Gambar 2.2. Digester jenis fixed dome yang lebih detail. 1. Tangki pecampur dengan pipa masukan dan penjebak pasir. 2. Digester. 3. Kompensator dan tangki buangan. 4. Tempat gas (gasholder). 5. Pipa gas. 6. Entry hatch with gastight seal. 7. Akumulasi sludge yang tebal. 8. Pipa outlet. 9. Referensi ketinggian. 10. Buih. (Werner Kossmann, 1999).

2.1.4. Proses Pemurnian Biogas

Biogas mengandung unsur-unsur yang tidak bermanfaat untuk

pembakaran khususnya H2O dan H2S. Pengurangan kadar H2O yang

sederhana dilakukan dengan cara melewatkan biogas pada suatu kolom yang

terdiri dari silika gel. H2O akan diserap oleh silika gel. Sedangkan pemurnian

biogas dari unsur H2S dapat dilakukan dengan teknik absorbsi.

Absorbsi adalah pemisahan suatu gas tertentu dari campuran gas-gas

dengan cara pemindahan massa ke dalam suatu liquid. Hal ini dilakukan

dengan cara mengantarkan aliran gas dengan liquid yang mempunyai

selektivitas pelarut yang berbeda dari gas yang akan dipisahkannya.


commit to user 16

Untuk absorbsi kimia, transfer massanya dilakukan dengan bantuan

reaksi kimia. Suatu pelarut kimia yang berfungsi sebagai absorben akan

bereaksi dengan gas asam (CO2 dan H2S) menjadi senyawa lain, sehingga gas

alam yang dihasilkan sudah tidak lagi mengandung gas asam yang biasanya

akan mencemari lingkungan apabila ikut terbakar.

Secara umum penghilangan (pengurangan) H2S dari biogas dapat

dilakukan secara fisika, kimia, atau biologi ( Zicari, 2003 ). Pemurnian secara

fisika misalnya penyerapan dengan air, pemisahan dengan menggunakan

membran atau adsorbsi dengan adsorben misalnya dengan menggunakan

adsorben karbon aktif. Metode fisika ini relatif mahal karena absorben sulit

diregenerasi dan pengurangan H2S rendah serta masih berupa larutan dan gas

yang dibuang di lingkungan ( Zicari, 2003 ).

Pemurnian dengan cara biologi dengan menggunakan bakteri yang

menguraikan H2S menjadi sulfat. Metode ini efektif untuk mereduksi

kandungan H2S dalam biogas, tetapi metode ini selain sulit dalam

pengoperasiannya juga sangat mahal. Pemurnian biogas dari kandungan H2S

yang sering dilakukan adalah diserap secara kimiawi. Pada metode ini H2S

diserap secara kimiawi (bereaksi secara kimia) oleh larutan absorben.

Selanjutnya absorben yang kaya H2S diregenerasi untuk melepas kembali

H2S-nya dalam bentuk gas atau sulfur padat (Kohl, 1985). Absorben yang lain

adalah larutan nitrit, larutan garam alkali, slurry besi oksida atau seng oksida

dan iron chelated solution (Zicari, 2003). Absorben yang banyak digunakan di

Industry adalah MEA (Methyl Ethanol Amine). Absorben menggunakan MEA

sangat efektif mengurangi kandungan sulfur dari gas, tetapi H2S yang diserap

selanjutnya dibuang ke udara saat regenerasi MEA. Hal ini tentu mencemari

udara dan hanya sesuai untuk pengolahan gas dengan kandungan sulfur yang

kecil.


commit to user 17

Selain itu larutan MEA korosif sehingga perlu peralatan proses yang tahan

korosi. Absorbsi H2S menggunakan absorben larutan nitrit, larutan garam

alkali atau slurry besi oksida atau seng oksida juga efektif tetapi absorben

tidak bisa diregenerasi sehingga biaya operasional mahal karena konsumsi

absorben besar.

Pemurnian biogas (juga gas lain) dari kandungan H2S menggunakan

iron chelated solution memberikan banyak kelebihan (Wubs, 1994).

Kelebihan tersebut diantaranya adalah efektifitas penyerapan H2S tinggi,

larutan absorben dapat diregenerasi sehingga biaya operasional murah.

Kelebihan lain yang tidak ada pada proses lain adalah sulfur yang terpisahkan

dari biogas berupa sulfur padat atau paling tidak berupa residu yang mudah

dan aman dalam pembuangannya sehingga tidak mencemari lingkungan.

Istilah chelated pada absorben ini adalah senyawa kimia dalam bentuk cincin

heterosiklis yang mengandung ion logam yang terikat secara koordinatif oleh

minimal dua ion non metal. Chelated agent yang biasa digunakan adalah

EDTA ( Ethylene Diamine Tetra Acetate ) (Sax, 1987). Iron chelated solution

dibuat dengan melarutkan senyawa garam besi (misal FeCl2) ke dalam larutan

EDTA (Horikawa, 2004).

Bahan- bahan yang digunakan dalam pembuatan garam FeCl2.

1. Hidrochloric Acid ( HCl ).



Ø Bentuk fisik : cair ( 1 atm , 30 C )

Ø Warna : Bening kekuning – kuningan

Ø Densitas : 1,1642 gr/cm 3

Ø Fasa : Liquid


commit to user 18

Ø Solubility in water : Fully miscible

Ø Melting point : - 26 0C ( 38 % solution )

Ø Boiling point : 48 0 C ( 38 % solution )

Ø Sifat kimia ; sangat korosif , non flammable.

( Perry, 1997 )

Hidrochloric Acid (HCl) merupakan asam manopraktik. Hal ini berarti

bahwa HCl dapat mengalami ionisasi sehingga melepas ion H+. Di dalam ion

H+ akan bergabung dengan molekul H2O membentuk ion H3O+, sedangkan

ion lain yang terbentuk adalah ion Cl- karena sifat asamnya sangat kuat

penanganan HCl harus dilakukan sebaik mungkin untuk menghindari efek

yang dapat ditimbulkan dalam tubuh manusia, antara lain gangguan

pernafasan, iritasi mata dan iritasi pada kulit. Dalam kehidupan sehari–hari

HCl banyak sekali digunakan baik dalam industri maupun dalam laboratorium

penelitian.

2. Ethylene Diamine Tetra Acetic (EDTA)



Ø Bentuk fisik : Kristal

Ø Warna : Putih

Ø Densitas : 0,86 gr/cm

Ø Fasa : Solid

Ø Melting point : 273 – 245 o C

Ø Sifat kimia : Korosif , non flammable

( Perry, 1997 )


commit to user 19

Ethylene diamine tetra acetic (EDTA) merupakan senyawa kimia yang

biasa digunakan dalam proses penggaraman (chelating agent). Senyawa ini

biasa disintetis dari ethylene diamine tormaldyhyde, air, dan sodium sianida.

2.2. Motor Bakar

Motor bakar merupakan salah satu mesin penggerak mula yang

mempunyai peranan penting sebagai tenaga penggerak berbagai macam

peralatan dari kapasitas kecil sampai besar. Jenis peralatan yang digerakkan

adalah peralatan yang tidak bergerak (stationer).

Motor bakar terdiri dari motor dengan kerja bolak balik (reciprocating

engine) dan motor dengan kerja putar (rotary engine). Motor dengan kerja

bolak-balik terdiri dari motor bensin (Otto) dan motor Diesel, dengan sistem 2

tak maupun 4 tak.

Perbedaan utama motor bensin (Otto) dengan motor diesel adalah pada

sistem penyalaannya. Motor bensin dengan bahan bakar bensin dicampur

terlebih dahulu dalam karburator dengan udara pembakaran sebelum

dimasukkan ke dalam silinder (ruang bakar), dan dinyalakan oleh loncatan api

listrik antara kedua elektroda busi. Karena itu motor bensin dinamai juga

Spark Ignition Engines.

2.2.1. Unjuk Kerja Motor Bakar

Kinerja suatu motor bakar diperoleh dengan serangkaian uji unjuk

kerja. Beberapa paramater penting yang berpengaruh pada unjuk kerja motor

bakar adalah sebagai berikut:


commit to user 20

a. Torsi dan Daya Poros.

Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk menghasilkan kerja.

Dalam prakteknya, torsi dari mesin berguna untuk mengatasi hambatan

sewaktu kendaraan jalan menanjak, atau waktu mempercepat laju

kendaraan (otomotif). Besar torsi dapat dihitung dengan rumus:

T = n

Nn

N ee

.

.30

60..2 pp

=÷øö

çèæ

(1)

dimana :

T : torsi (N.m)

Ne : daya poros/daya efektif (Watt)

n : putaran poros engkol (rpm)

Putaran poros engkol diukur dengan menggunakan tachometer.

b. Tekanan Efektif Rata-Rata (Brake Mean Effective Pressure = bmep)

Tekanan efektif rata-rata didefinisikan sebagai tekanan teoritis

(konstan), yang apabila mendorong torak sepanjang langkah kerja dari

motor dapat menghasilkan tenaga (tenaga poros).

bmep = toraklangkahvolume

siklusperkerja (2)

bmep = anzV

N

L

e

... (3)

dimana :

bmep : tekanan efektif rata-rata (kg/m2 atau Pa)

Ne : daya poros/daya efektif (watt)

VL : Volume langkah torak per silinder (m3)

: [luas penampang torak, m2] x [panjang langkah torak (m)]


commit to user 21

Z : jumlah silinder

N : putaran poros engkol (rpm)

a : jumlah siklus per putaran, putaransiklus

: 1, untuk motor 2 tak

: ½, untuk motor 4 tak.

c. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik.

Pemakaian bahan bakar spesifik menyatakan banyaknya bahan

bakar yang dikonsumsi mesin per jam untuk setiap daya kuda yang

dihasilkan. Harga pemakaian bahan bakar spesifik yang lebih rendah

menyatakan efisiensi yang lebih tinggi. Jika dalam suatu pengujian mesin

diperoleh data mengenai penggunaan jumlah bahan bakar (kg bahan

bakar/jam), dan dalam waktu 1 jam diperoleh tenaga yang dihasilkan N,

maka pemakaian bahan spesifik dihitung sebagai berikut :

B = N

G f (4)

dimana :

B : pemakaian bahan bakar (kg bahan bakar/jam.W)

Gf : jumlah bahan bakar yang digunakan (kg bahan bakar/jam)

N : jumlah tenaga yang dihasilkan per waktu (W)

d. Efisiensi Total

Menyatakan efisiensi pemanfaatan panas dari bahan bakar

untuk diubah menjadi tenaga berguna. Besar efisiensi total dapat dihitung

dengan :

he = cf

e

QG

N

.x 100% (5)


commit to user 22

dimana :

he : efisiensi termal efektif (%)

Ne : daya efektif (W)

Gf : jumlah BB yang dipergunakan (kg bahan bakar/s)

Qc : nilai kalor bahan bakar (J/kg bahan bakar)

2.2.2. Kelengkapan Modifikasi

Modifikasi dari mesin otto (motor bensin) cukup mudah karena mesin

sudah didesain untuk beroperasi pada campuran udara/bahan bakar dengan

pengapian busi. Beberapa modifikasi yang dapat dilakukan adalah:

Ø Modifikasi saluran masuk bahan bakar dan udara.

Ø Modifikasi rasio kompresi.

Ø Waktu pengapian

Modifikasi dasar adalah merubah campuran udara dan bahan bakar di dalam

karburasi. Perbandingan massa udara dan massa bahan bakar untuk pembakaran

sempurna dapat dilihat pada

Tabel 2.4. Perbandingan massa udara dan massa bensin pada pembakaran

sempurna adalah 15. Perbandingan massa udara dan massa biogas dengan kadar CH4

50% adalah 4.6. Dengan dasar ini, saluran campuran bahan bakar bensin dan udara

yang semula menggunakan karburasi, maka pada biogas dibuat peralatan pencampur

yang dapat menghasilkan campuran untuk terjadinya pembakaran yang baik.


commit to user 23

Tabel 2.4. Perbandingan jumlah udara dan jumlah bahan bakar untuk pembakaran sempurna (Suyitno, 2009).

No Bahan Bakar Perbandingan massa udara

terhadap massa bahan bakar

Perbandingan volume udara

terhadap volume bahan bakar

1. Bensin 15,05 5275 2. Methane 17,16 9 3. Biogas 50% CH4 + 50%

CO2 4,6 5,8

Besarnya rasio kompresi dapat mempengaruhi efisiensi dari motor

bakar. Secara umum dikatakan bahwa dengan rasio kompresi yang lebih

tinggi akan diperoleh peningkatan efisiensi sebagaimana dapat dilihat pada

Gambar 2.3. Perbandingan kompresi yang umum pada motor bensin adalah 7-

10. Perbandingan kompresi bukanlah perbandingan tekanan. Perbandingan

kompresi (r) sendiri didefinisikan sebagai berikut:

(6)

Untuk biogas, rasio kompresi direkomendasikan tidak lebih dari 13

(Mitzlatf, 1988). Semakin tinggi rasio kompresi dapat meningkatkan

temperatur campuran udara bahan bakar. Hal ini dapat menyebabkan

penyalaan sendiri yang tidak terkontrol dan proses pembakaran yang tidak

rata. Keduanya dapat menjadi hal yang merugikan untuk mesin.


commit to user 24

Gambar 2.3. Pengaruh perbandingan kompresi terhadap efisiensi dengan perbandingan panas spesifik Cp/Cv = 1,4 (Cengel, 2006).

Kecepatan pembakaran dari biogas lebih rendah dari kecepatan

pembakaran bensin. Penyebabnya adalah biogas mengandung CO2 dalam

konsentrasi yang cukup tinggi. Kecepatan pembakaran campuran udara bahan

bakar selama satu langkah pembakaran pada motor bensin sangat

mempengaruhi efisiensi motor bensin tersebut. Sebagaimana diketahui bahwa

waktu yang tersedia untuk sempurnanya pembakaran dalam ruang bakar

motor bensin sangatlah singkat. Sebagai gambaran, pada motor bensin yang

beroperasi pada 3000 rpm, maka waktu yang tersedia untuk pembakaran

selama satu langkah adalah 1/100 detik.


commit to user 25

Pembakaran mulai terjadi dari sumber pengapian dan membutuhkan

beberapa waktu untuk api tersebut dapat berkembang atau menyebar. Karena

adanya pembakaran, maka tekanan meningkat dan puncak tekanan terjadi

dekat setelah piston mencapai titik mati atas (TMA) sebagaimana dapat dilihat

pada Gambar 2.4. Tekanan piston yang tinggi setelah TMA menyebabkan

gaya yang tinggi pada piston. Penyalaan premature atau tekanan yang terlalu

tinggi setelah TDC akan mengonsumsi kerja atau daya tambahan dari piston

padahal piston membutuhkannya untuk menekan melawan pembakaran dan

membuang campuran gas buang. Penyalaan yang mundur atau pembakaran

lambat dari campuran udara bahan bakar akan berakibat pada campuran masih

terbakar ketika langkah pembakaran telah selesai dan katup buang terbuka.

Akibatnya selain banyak panas terbuang dan berbahaya juga banyak energi

bahan bakar terbuang bersama gas buang. Kecepatan pembakaran dari

campuran udara bahan bakar meningkat secara signifikan sebagai fungsi dari

tekanan dan temperatur aktualnya.

Waktu yang sesuai dengan kecepatan pembakaran tergantung pada

beberapa parameter operasi :

Ø Kecepatan mesin

Ø Kelebihan udara pembakaran

Ø Jenis bahan bakar

Ø Tekanan dan temperatur.

Dalam kasus pembakaran biogas, karena kecepatan pembakarannya

yang rendah, maka waktu pengapian yang dibutuhkan biasanya dapat

dimajukan 100 – 150 lebih awal dari waktu pengapian standar bahan bakar

bensin.


commit to user 26

Gambar 2.4. Tekanan sebagai fungsi dari sudut pengapian (Mitzlatf, 1988).


commit to user 27

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1. Prosedur Pelaksanaan Proyek Akhir

Pelaksanaan kegiatan Proyek Akhir ini merupakan bagian kegiatan

Pengembangan IPTEK yang berupa kegiatan diseminasi dan rancang bangun

pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBio) yang dilengkapi dengan unit

kompresi biogas dilaksanakan dengan sistem kemitraan antara Universitas

Sebelas Maret, Balitbang Jateng dan Pesantren ABA Klaten (lihat Gambar

3.1).

Gambar 3.1. Pola kemitraan yang dilaksanakan

Untuk terlaksananya kegiatan proyek Akhir ini, maka disusun

beberapa tahap kegiatan.

Kegiatan dimulai dari tahap pertama yaitu survei lokasi, potensi dan

kebutuhan listrik. Kegiatan dilanjutkan dengan tahap kedua, yaitu

perancangan peralatan, modifikasi dan membuat beberapa komponen genset

dan alat kompresi biogas.


commit to user 28

Gambar 3.2. Rancangan pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBio)

Tahap ketiga adalah perakitan, membuat dan ujicoba PLTBio dengan

alat kompresi biogas. Kegiatan kedua dilaksanakan di Pesantren ABA Klaten.

Kegiatan ujicoba dilakukan untuk mengetahui dan memonitor unjuk kerja

PLTBio. Kriteria yang akan dimonitor meliputi:

Tabung Penampung

Treatment

Kompresor

Genset

Dari

Digester


commit to user 29

1. Daya output

2. Kestabilan listrik yang dihasilkan

3. Tingkat kebersihan biogas setelah keluar dari alat pencucian biogas

Listrik yang dihasilkan dari PLTBio kemudian dapat digunakan untuk

menunjang aktivitas kewirausahaan dan aktivitas ekonomi di pesantren ABA

diantaranya adalah untuk menggerakkan alat mixer pupuk, mesin pelet pupuk,

pompa air, penerangan, alat penunjang PLTBio, dan kebutuhan listrik untuk

unit kompresi.

Untuk memperoleh listrik 2000 W diperkirakan membutuhkan kotoran

dari 20 sapi dimana diasumsikan bahwa per hari, 1 ekor sapi menghasilkan

kotoran 15 kg. Padahal di lokasi tersebut terdapat 25 ekor sapi, sehingga

suplai kotoran sapi dapat dijamin kontinuitasnya. Analisis mengenai

kebutuhan sapi dan kotoran sapi untuk menghasilkan listrik 2000 W dapat

dilihat pada tabel di bawah.

Tabel 3.1. Analisis kebutuhan kotoran sapi untuk menghasikan listrik 2000 W

Jumlah Sapi 20 ekor Asumsi kotoran/sapi 15 kg/hari Jumlah kotoran 300 kg/hari Asumsi: 1 sapi membutuhkan digester 0,0545 m3 Kebutuhan digester total 1,09 m3 Asumsi hasil (bervariasi 16-30%) 16% biogas Perkiraan hasil biogas 4,189 m3 biogas / hari Gas methana 2,304 m3 / hari Nilai kalor methane 50,2 kJ/g Nilai kalor biogas (55% methane) 27,6 MJ/kg Densitas biogas 0,717 kg/m3 Perkiraan hasil biogas 3,0035782 kg Potensi energi 82,9 MJ Operasi listrik 10 jam (Efisiensi 100%)

2,3 kW

Operasi listrik 3 jam (Efisiensi 30%) 2,3 kW


commit to user 30

Gambar 3.3. Tahap kegiatan proyek Akhir

Survei Lokasi

- Potensi 1500 kg kotoran sapi/hari- Terdapat digester kapasitas 13 m3

Merancang Alat Pencucian biogasMerancang Alat Kompresi BiogasModifikasi Genset

Membuat Alat Pencucian biogasMembuat Alat Kompresi BiogasMembuat PLTBio

Uji Coba dan analisis- Daya output- Kebutuhan biogas- Kualitas Biogas- Keekonomian

- daya output 2000 W- Listrik yang dihasilkan stabil- Pencucian biogas bekerja- Perbandingan biaya dengan Listrik PLN

Laporan dan serah terima

Selesai


commit to user 31

3.2. Pemurnian (Pencucian Biogas).

3.2.1. Bahan dan Alat yang Digunakan :

a. EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid).

b. HCl (Hydroclorid Acid).

c. Aquadest.

d. Limbah besi dari industry mesin bubut.

e. Biogas.

3.2.2. Komponen – Komponen Utama Pencucian.

1. Digester.

Berfungsi sebagai tempat proses penguraian material organik yang terjadi

secara anaerob ( tanpa oksigen ).

2. Menara Absorber.

Berfungsi sebagai tempat pemisahan biogas dari unsur gas H2S dengan cara

mengantarkan aliran biogas dengan larutan Fe - EDTA.

3. Pompa.

Berfungsi untuk mengalirkan larutan Fe - EDTA dari tangki penampung

menuju ke menara absorber.

4. Menara adsorber.

Berfungsi sebagai tempat pemisahan biogas dari unsur gas H2O dengan

cara melewtkan biogas kedalam silica gel

5. Tangki penampung.

Berfungsi sebagai penampung larutan Fe - EDTA

6. Tabung pengendap.

Berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel – partikel sulfur dari

larutan absorben yang terserap oleh larutan.

7. Regenerator.

Berfungsi sebagai meregenerasi larutan FE 2+ menjadi FE 3- dengan cara

mengontakan larutan dengan udara luar.


commit to user 32

8. Aerator.

Berfungsi sebagai alat untuk memasukkan udara kedalam tangki

regenerator.

3.2.3. Diagram Alir Rangkaian Pencucian Biogas.

Gambar 3.4. Diagram alir proses pencucian biogas

Keterangan Alat :

1. Digester.

2. Menara Absorber.

3. Pompa.

4. Menara Adsorber.

5. Tangki Penampung.

6. Tangki Pengendap.

7. Regenerator.

8. Aerator


commit to user

33

3.2.4. Proses Kerja Diagaram Alir :

· Biogas.

Biogas mengalir dari digester (1) menuju ke menara absorber (2)

untuk dikontakan dengan Fe – EDTA agar kandungan H2S dari biogas

tersebut berkurang, setelah itu biogas mengalir ke menara adsorber (4)

untuk dikontakan dengan silica gel agar kandungan H2O dari biogas

tersebut berkurang, kemudian biogas menuju kekompresor.

· Larutan Absorben ( Fe – EDTA ).

Absorben dari tanki penampung (5) dipompakan oleh pompa (3)

menuju menara absorber (2) untuk dikontakan dengan biogas, setelah

kontak dengan biogas absorben mengalir menuju tanki pengendap (6)

untuk diendapkan (disaring) sulfurnya, kemudian mengalir menuju ke

regenerator (7) untuk dikembalikan kandungannya seperti semula & siap

untuk dikontakan dengan biogas, dari regenerator absorben mengalir

menuju ke tanki penampung.

· Udara.

Udara dipompakan dari luar menuju ke regenerator (7) dengan

menggunakan aerator (8), hal ini berfungsi untuk mengubah Fe2+ menjadi

Fe3+

3.2.5. Cara Pembuatan Absorben.

3.2.5.1. Pembuatan Garam FeCl2 :

1. Mempersiapkan gelas beker 1000 ml.

2. Menuang HCl teknis 600 ml ke dalam gelas beker.

3. Memasukkan besi bekas 120 gram ke dalam gelas beker.

4. Melakukan pengadukan selama 30 menit.

5. Memberikan waktu tinggal reaksi selama 3 jam.

6. Melakukan penyaringan endapan garam FeCl2.

7. Memindahkan FeCl2 ke dalam wadah dan mengeringkannya.

8. Menghaluskan FeCl2 setelah dikeringkan.

9. Memisahkan padatan kasar dan halus menggunakan saringan.


commit to user

34

10. Menghaluskan kembali padatan yang kasar, kemudian mengayak

kembali.

11. Bagian yang tidak lolos pengayakan dikumpulkan di tempat

penyortiran.

3.2.5.2. Pembuatan Absorben Fe-EDTA 0,2 M 4 liter :

1. Mengambil 297,92 gr EDTA dan menempatkannya ke dalam ember.

2. Menambahkan aquadest ke dalam ember.

3. Mengaduk hingga semua EDTA larut.

4. Menambahkan aquadest hingga volume larutan 4 liter.

5. Mengambil 88,9 gr FeCl2 dan memasukkannya ke dalam larutan

EDTA.

6. Mengaduk hingga semua FeCl2 larut.

7. Mendiamkan beberapa saat, hingga pengotor yang ada dalam larutan

mengendap.

8. Menyaring larutan Fe - EDTA dan memasukkanya ke dalam jerigen.

3.3. Genset

Genset yang digunakan dalam proyek akhir ini mempunyai spesifikasi

standar sebagai berikut :

Engine Type : 1 cylinder, 4 stroke, pendinginan udara, OHV

Bore x stroke : 68 x 45 mm

Displacement : 163 cm

Rasio kompresi : 8,5:1

Max. Output : 5,5 HP/4,1 kW

Rated Output : 4,6 HP/3,5 kW

Max Torque : 10,8 Nm

Ignition System : Transistor magneto


commit to user

35

Silinder motor bakar terbuat dari alumunium paduan dan diberi sirip

pendingin. Kepala silinder yang menutup silinder terbuat dari alumunium dan

dilengkapi juga dengan sirip pendingin. Kepala silinder ini juga dilengkapi

dengan busi yang menimbulkan percikan bunga api dan mekanisme katup isap

dan katup buang. Sistem pengapian adalah sistem magnet. Pemutus arus,

komponen pengapian dan sebagainya dari sistem pengapian ditempatkan di

dalam roda gayanya. Sedangkan puli untuk menstart dipasang pada ujung

poros engkol.

3.3.1. Modifikasi pada Genset.

3.3.1.1 Kompresi

a. Katup

Gambar 3.5. Mekanisme Katup

Mekanisme katup pada genset menggunakan model katup OHV (Over

Head Valve), yaitu dengan ciri–ciri:

- Katup menggantung.

- Poros cam terletak di bawah.

- Katup di kepala silinder.

Perubahan yang dilakukan dengan penyetelan katup, yaitu dengan:

- Katup masuk (standart 0,25 mm).

- Celah katup 0,30 mm– 0,35 mm.

- Katup buang (standart 0,35).

- Celah katup: 0,40 mm – 0,50 mm.


commit to user

36

b. Kepala silinder

Gambar 3.6. Silinder Head

Modifikasi pada bagian ini dilakukan dengan membubut kepala

silinder sebesar 0,5 mm dengan tujuan untuk menaikkan rasio kompresi.

Hal ini dimaksudkan agar campuran bahan bakar (biogas) dan udara dapat

lebih mudah dibakar di ruang bakar.

3.3.1.2 Karburator

Gambar 3.7. Karburator

Berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar (biogas) dengan

perbandingan tertentu yang akan masuk ke dalam ruang bakar.


commit to user

37

3.3.1.3 Pengapian

a. Busi

Gambar 3.8. Busi

Loncatan bunga api pada sebuah busi yang dihubungkan

dengan sebuah kabel pada terminal yang berada di bagian atas dari

busi, ujung kabel yang lain berhubungan dengan sumber daya

tegangan tinggi.

Bunga api menyalakan campuran yang berada diselatannya

kemudian menyebar keseluruh arah dalam ruang bakar.

Pembakaran tidak terjadi serentak, tapi bergerak secara progresif

melintasi campuran yang belum terbakar. Pembakaran dimulai di

tempat yang paling panas yaitu dekat busi. Busi tidak boleh terlalu

panas, karena akan memudahkan terbentuknya endapan karbon

pada permukaan isolatornya (porselen) dan dapat menimbulkan

hubungan singkat.

b. Alat pembangkit tegangan tinggi (Koil)

Gambar 3.9. Koil

Tegangan antara 5000 sampai dari 10000 V harus diberikan

pada elektroda tengah agar dapat terjadi loncatan bunga api antara


commit to user

38

celah atau eleltroda busi tegangan tinggi dapat dihasilkan sebagai

berikut:

Magnit à interuptor yang menaikkan tegangan dengan

penahanan arus à coil penyalaan transformator.

Magnet permanen ditempatkan pada roda penerus yang dipasang

pada poros engkol. Inti besi ditempatkan sebagai stator. Magnet

berputar bersama dengan roda penerus dan antara inti besi dengan

magnet terdapat celah kecil. Medan magnet berubah–ubah karena

perputaran magnet dan menimbulkan listrik dalam lilitan primer

pada inti besi. Sirkuit dilengkapi dengan titik kontak. Akibat

gerakan cam, titik kontak terbuka maka akan terjadi loncatan

bunga api pada busi. Kenaikan tegangan pada transformator yang

terdiri dari lilitan primer dan sekunder inilah yang dibutuhkan oleh

busi. Kapasitor yang disisipkan dalam sirkuit akan menghindari

terjadinya loncatan api pada titik kontak akibat tegangan tinggi

yang timbul dalam lilitan sekunder.


commit to user

39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pencucian Biogas dari Unsur H2S dan H2O

Dalam proyek akhir ini penyerapan gas H2S dalam biogas dilakukan

dengan larutan Fe-EDTA sebagai absorben. Limbah besi dari industri mesin

bubut dilarutkan kedalam HCl membentuk garam FeCl2.

Rangkaian alat penyaring H2S dan H2O yang dirancang untuk proyek

akhir ini terdiri dari adsorber, absorber, tabung penampung, regenerator, dan

pemisah partikel. Adapun skema rangkaian alatnya ditunjukan seperti pada

Gambar 3.4. Rancangan tersebut dilengkapi dengan tangki penampung. Fungsi

dari tangki penampung adalah untuk memudahkan kontrol laju alir agar laju

alir absorben tetap stabil.

Proses start up rangkain alat adalah sebagai berikut:

1. Memasukkan absorben ke dalam tangki pengendapan dan tanki

penampung.

2. Menghidupkan pompa tersebut untuk mengisi menara absorber.

3. Setelah ketiga tangki terisi absorben, aerator dihidupkan agar

Fe2+/EDTA kontak dengan udara sehingga menjadi Fe3+/EDTA.

4. Setelah aliran stabil maka kran over flow dibuka untuk mengatur besar

kecilnya laju aliran dalam tabung.

Besarnya efektivitas larutan Fe-EDTA untuk menyaring H2S

dinyatakan dalam gram H2S yang tersaring setiap jamnya. Dari hasil pengujian

diperoleh hasil bahwa terdapat 1,76 g H2S yang dapat disaring per jam dari

aliran biogas. Sedangkan besarnya efektivitas silika gel untuk menyerap H2O

dinyatakan dalam perubahan massa silika gel setiap jamnya. Dari hasil

pengujian diperoleh hasil bahwa terdapat 5 g H2O yang dapat disaring per jam

dari aliran biogas. Dari kedua hasil ini dapat disimpulkan bahwa larutan Fe-

EDTA dan silika gel mampu membersihkan biogas dari unsur H2S dan H2O

dengan cukup efektif.


commit to user

40

4.2. Pengujian Unjuk Kerja Genset

Untuk membangkitkan listrik antara kedua elektroda busi diperlukan

perbedaan tegangan yang cukup besar. Besarnya tergantung pada faktor –

faktor berikut :

1. Perbandingan campuran bahan bakar dan udara.

2. Kepadatan campuran bahan bakar dan udara.

3. Jarak antara kedua elektroda serta bantuk elektroda.

4. Jumlah molekul campuran yang terdapat diantara kedua elektroda.

5. Temperatur campuran dan kondisi operasi yang lain.

Pada umumnya disediakan tegangan yang lebih besar untuk menjamin

agar selalu terjadi loncatan api listrik di dalam keadaan antara 5.000 – 10.000

volt. Hal ini disebabkan juga kondisi operasi yang berubah–ubah sebagai

keausan mesin yang tidak dapat dihindari. Makin padat campuran bahan bakar

dan udara makin tinggi tegangan yang diperlukan untuk jarak elektoda yang

sama. Karena itu diperlukan tegangan yang lebih tinggi bagi motor dengan

perbandingan kompresi yang besar. Hal ini perlu mendapat perhatian terutama

apabila tekanan campuran yang masuk ke silinder itu tinggi dan loncatan listrik

ditentukan pada waktu torak berada lebih dekat pada TMA. Makin besar jarak

elektroda busi makin besar pula perbedaan tegangan yang diperlukan untuk

memperoleh intensitas api listrik yang sama. Jumlah minimum molekul banyak

tergantung di antara kedua elektroda pada waktu terjadi loncatan listrik yang

sangat menentukan apakah penyalaan dapat berlangsung sebaik–baiknya.

Karena jumlah molekul banyak tergantung pada perbandingan

campuran, jumlah gas sisa, temperatur dan kondisi operasi yang lain, jumlah

itu dapat berubah–ubah. Dengan memperbesar jarak elektroda diharapkan

jumlah minimum itu dapat dicapai walaupun keadaan operasi berubah–ubah.

Akan tetapi, jumlah elektroda juga menentukan besarnya tegangan. Pada

mesin genset ini menggunakan sistem penyalaan magneto dimana medan

magnet di dalam kumparan primer dan sekunder dibangkitkan oleh putaran


commit to user

41

magnet permanen. Apabila magnet dibangkitkan, maka akan berubah–ubah

dari harga maksimum positif menuju harga maksimum negatif dan sebaliknya.

Pada waktu medan magnet turun dari harga maksimum positif, maka akan

terinduksi tegangan dan arus listrik di dalam kumparan primer. Arus primer ini

membangkitkan medan magnet pula yang menentang perubahaan medan

magnet dari magnet yang berputar. Dengan demikian medan magnet (total)

yang melingkupi kumparan primer tetap konstan (tinggi) meskipun besarnya

medan magnet didalamnya turun pada waktu magnet permanen berputar

menjauhi katup. Akan tetapi pemutus arus segera terbuka sehingga arus primer

itupun terputus. Di dalam kumparan sekunder akan terinduksi tegangan tinggi

sehingga terjadi loncatan listrik diantara kedua elektroda busi. Gerakan katup

isap dan katup buang dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Gerakan katup isap dan katup buang

Mesin 4

Langkah

Katup isap Katup buang Mulai terbuka

(0sudut engkol)


Mulai terbuka (0sudut engkol)


10 – 30 sebelum TMA

45 – 90 sesudah TMB

45 – 90 sebelum TMB

15 – 45 sesudah TMA

4.3. Analisa Unjuk Kerja Genset Berbahan Bakar Biogas.

Terdapat empat indikator penting dalan unjuk kerja suatu motor bakar

dan genset, yaitu torsi, bmep, efisiensi volumetrik dan efisiensi total. Torsi

merupakan ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja. Dari hasi

pengujian genset berbahan bakar biogas, dapat diperoleh torsi yang

diperlihatkan pada Gambar 4.1. Semakin besar beban membutuhkan torsi yang

lebih besar. Pada beban 1000 W, torsi yang dibutuhkan adalah 4,1 Nm pada

putaran 2320 rpm. Torsi yang terjadi ternyata lebih rendah dari torsi

maksimum spesifikasi standar genset berbahan bakar bensin sebesar 10,8 Nm.

Hal ini dapat dimengerti karena energi yang terkandung dalam biogas lebih

rendah dari energi yang terkandung dalam bensin.


commit to user

42

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,5

0 200 400 600 800 1000 1200T

orsi

(Nm

)

Beban (W)

Gambar 4.1. Torsi mesin berbahan bakar biogas.

Di dalam mesin berbahan bakar gas, efisiensi volumetrik merupakan

kemampuan dari engine untuk memasukkan dan mengeluarkan sejumlah

campuran gas bahan bakar dan udara. Secara definisi, efisiensi volumetrik

adalah perbandingan volume fluida kerja (bahan bakar dan udara) yang secara

aktual dimasukkan (yang diukur pada tekanan dan temperatur tertentu)

terhadap volume langkah piston. Sedangkan untuk mesin berbahan bakar cair,

efisiensi volumetrik didefinisikan sebagai perbandingan volume udara yang

ditarik ke dalam silinder dengan volume langkah piston.

(http://www.answers.com/topic/volumetric-efficiency). Secara umum dapat

dinyatakan bahwa mesin yang mempunyai efisiensi volumetrik tinggi akan

mampu bekerja pada rpm yang tinggi dan menghasilkan daya total yang lebih

banyak karena rendahnya rugi-rugi daya hambat udara yang bergerak masuk

dan keluar silinder.

Pada pengujian mesin berbahan bakar biogas, terlihat bahwa pada saat

idle, efisiensi volumetriknya rendah yaitu sekitar 16%. Pada beban yang lebih

tinggi, efisiensi volumetriknya meningkat. Efisiensi volumetrik genset

berbahan bakar biogas pada beban 200-1000 W berada pada kisaran 43-64%.


commit to user

43

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0 200 400 600 800 1000 1200E

fisi

ensi

Vol

umet

rik

Beban (W)

Gambar 4.2. Efisiensi volumetrik mesin berbahan bakar biogas.

Dari penelitian yang lain disebutkan bahwa efisieni volumetrik genset

dengan bahan bakar minyak tanah akan sangat rendah. Pada beban 1 kW,

efisiensi volumetrik yang diperoleh adalah sekitar 30%. Nilai yang rendah ini

diakibatkan oleh setingan throtle yang ditutup sebagian pada saat

menggunakan bahan bakar minyak tanah (Bhavin Kanaiyalal Kapadia, 2006).

Menurut Heywood, besarnya efisiensi volumetrik maksimum pada motor

bensin standar adalah sekitar 80-90% (Heywood, J.B, 1988). Pada pengujian

genset berbahan bakar biogas pemasukan biogas dilakukan dengan membuat

saluran bahan bakar udara yang dipasang dekat dengan katup masuk. Dengan

modifikasi ini karburator dan governor tidak difungsikan lagi. Akibatnya

efisinsi volumetrik meningkat dibandingkan dengan genset berbahan bakar

minyak tanah yang sebagian throttlenya ditutup. Dari Gambar 4.2 juga terlihat

bahwa perubahan efisiensi volumetrik hampir sama untuk semua beban karena

governor tidak difungsikan dan pemasukan bahan bakar udara hanya fungsi

dari tarikan piston dalam ruang bakar. Penyebab tingginya efisiensi volumetrik

genset berbahan bakar biogas ini juga dikarenakan terdapatnya sedikit tekanan

biogas masuk. Sebelum biogas masuk ke dalam ruang bakar, biogas ditekan

pada tekanan rata-rata 11 psig untuk memudahkan penyalaan dan menstabilkan

putaran mesin.


commit to user

44

Bmep adalah indikator unjuk kerja motor bakar yang menyatakan

perbandingan antara kerja dan volume silinder. Mesin yang mempunyai bmep

tinggi berarti mampu menghasilkan kerja yang lebih tinggi. Besarnya bmep

pada motor bakar adalah 850-1050 kPa pada torsi masksimumnya (Heywood,

1988). Besarnya bmep dari pengujian motor bakar berbahan bakar biogas

adalah 320 kPa pada beban 1000 W sebagaimana ditunjukkan pada Gambar

4.3. Semakin besar beban akan diperoleh peningkatan bmep.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 200 400 600 800 1000 1200

bmep

(kP

a)

Beban (W)

Gambar 4.3. Bmep mesin berbahan bakar biogas.

Gambar 4.4. Konsumsi bahan bakar spesifik mesin berbahan bakar biogas.


commit to user

45

Menurut Heywood, besarnya konsumsi bahan bakar spesifik untuk

motor bensin standar adalah 75 mg/J atau 0,0001 cc/J (Heywood, 1988).

Dengan menggunakan biogas, karena AFR yang rendah menyebabkan jumlah

bahan bakar yang diperlukan lebih tinggi. Dengan biogas, semakin besar beban

menyebabkan konsumsi bahan bakar spesifik menurun. Pada beban 1000 W

sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 4.4 diperoleh konsumsi bahan bakar

spesifik sebesar 1100 mg/J atau 0,6 cc/J.

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

0 200 400 600 800 1000 1200

Efi

sien

si T

otal

Beban (W)

Eksperimen

Kapadia, 2006

Gambar 4.5. Efisiensi total mesin berbahan bakar biogas.

Ukuran dari unjuk kerja suatu motor bakar yang lebih realistis adalah

efisiensi termal atau efisiensi total. Gambar 4.5 menunjukkan efisiensi total

mesin berbahan bakar biogas. Terlihat bahwa efisiensi total memingkat seiring

dengan meningkatnya beban. Pada beban 1000 W dapat diperoleh efisiensi

total sebesar 15%. Nilai ini memang lebih rendah dari motor bakar berbahan

bakar bensin yang berkisar antara 25-32% atau solar yang berkisar antara 30-

40% pada umumnya (Mitzlatf, 1988). Hal ini disebabkan karena biogas

mempunyai nilai kalor yang lebih rendah dari nilai kalor bensin sehingga pada

saat dibakar menghasilkan torsi yang rendah. Selain itu, campuran udara

dengan biogas sangat sensitif terhadap pembakaran dalam ruang bakar.


commit to user

46

Perubahan campuran udara bahan bakar sedikit saja dapat menyebabkan

ketidakstabilan nyala dan akibatnya juga tidak stabilnya putaran mesin. Karena

kandungan CO2 dalam biogas, pembakaran biogas pada umumnya lebih lambat

dari pembakaran bensin. Akibatnya pada putaran mesin yang tinggi,

pembakaran biogas dalam ruang bakar menjadi tidak sempurna dan akibatnya

efisiensinya turun. Harga efisiensi motor berbahan bakar biogas yang rendah

juga diperoleh oleh Kapadia sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 4.5

(Kapadia, 2006). Efisiensi motor bakar berbahan bakar biogas dari Kapadia

sedikit lebih tinggi dari hasil eksperimen ini karena menggunakan premixed

charged induction sehingga campuran udara biogas lebih baik dan pembakaran

yang terjadi dapat lebih sempurna.


commit to user

47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari proyek akhir ini dapat disimpulkan beberapa hal :

1. Pembangkit listrik tenaga biogas telah berhasil dirancang bangun dan

diujicoba.

2. Pemurnian biogas dari H2S telah dapat dilakukan dengan metode absorbsi

dan berhasil mengabsorb 1,76 g H2S per jam.

3. Penyaringan biogas terhadap unsur H2O telah dapat dilakukan dengan

silika gel dan berhasil mengadsorb 5 g H2O per jam.

4. Torsi, bmep, dan unjuk kerja motor bakar berbahan bakar biogas masih

lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar bensin.

5. Semakin besar beban menyebabkan efisiensi total motor berbahan bakar

biogas meningkat. Efisiensi total dari motor bakar berbahan bakar biogas

adalah sekitar 15% pada beban 1000W.

5.2. Saran

1. Perlunya dilakukan penelitian lanjutan mengenai aspek ekonomi

pembangkit listrik tenaga biogas.

2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk meningkatkan efisiensi total dari

motor bakar berbahan bakar biogas.

3. Perlu diteliti dalam jangka waktu yang lebih panjang untuk efektivitas

pencucian biogas dari H2S dan H2O.


commit to user

PENGARUH ENVIRONMENTAL PERFORMANCE DAN

ENVIRONMENTAL DISCLOSURE TERHADAP

ECONOMIC PERFORMANCE

SKRIPSI

Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat-Syarat untuk

Mencapai Gelar Sarjana Ekonomi Jurusan Akuntansi

Fakultas Ekonomi Universitas Sebelas Maret Surakarta

Oleh

SEPTIANA DEWI KURNIAWATI

NIM.F0307082

FAKULTAS EKONOMI


SURAKARTA

2011


commit to user


commit to user


commit to user


commit to user iv

PERSEMBAHAN

I dedicate this research for

”My Lovely Family”

“All my best friends and others”

Thanks for everything!


commit to user v

MOTTO

Firman-Mu itu pelita bagi kakiku dan terang bagi jalanku

(Mazmur 119:105)

Keberhasilan dapat diraih dengan dua bagian yang tidak

terpisahkan,

separuhnya dengan BERPIKIR POSITIF dan separuhnya dengan

BEKERJA KERAS.


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa atas

limpahan rahmat dan karunia sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi

dengan judul “Enviromental Performance, Enviromental Disclosure dan

Economic Performance di Indonesia” ini dengan baik.

Skripsi ini disusun dan diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan

memenuhi syarat-syarat guna mencapai gelar Sarjana Ekonomi Jurusan Akuntansi

Universitas Sebelas Maret Surakarta. Meskipun karya ini hanyalah salah satu dari

ribuan karya yang lain, semoga karya ini tetap memberikan sedikit kontribusi untuk

penelitian selanjutnya

Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini tidak terlepas

dari dorongan dan bantuan banyak pihak. Oleh karenanya, penulis dengan ini

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Bambang Sutopo, M.Com., Ak., selaku Dekan Fakultas Ekonomi

Universitas Sebelas Maret.

2. Drs. Jaka Winarna, M.Si.,Ak., selaku Ketua Jurusan Akuntansi Fakultas

Ekonomi Universitas Sebelas Maret.

3. Bapak Drs. Nurmadi Harsa Sumarta, M.Si.,Ak., selaku pembimbing

skripsi atas semua kritik, saran, dan perhatiannya yang sangat membantu

penulis untuk mencapai hasil yang terbaik.

4. Bapak Hasan Fauzi, MBA, Ak., yang juga talah turut membantu dalam

penyelesaian skripsi saya. Terima kasih telah meluangkan waktu dan

perhatian dalam memberi bimbingan, kritik dan saran.


commit to user

vii

5. Seluruh dosen dan staf karyawan Fakultas Ekonomi Universitas Sebelas

Maret yang telah banyak membantu, mendidik, dan memberi ilmu kepada

penulis selama perkuliahan.

6. Kedua orang tua saya yang selalu mendukung kuliah saya secara moral

maupun material. Terima kasih atas kasih sayang, semangat, perhatian,

dan doa yang tak pernah ada putusnya.

7. Kakak, Mas Yo dan keponakanku Alex.

8. Dewi dan Silvi yang telah berjuang bersama dalam penelitian payung dan

pengerjaan skripsi.

9. Sahabat-sahabatku tersayang, Norma, tiga dara (Indah dan Iva), Julian,

Putri, Cui, Eva, anak-anak cruelz (Ju, Pita, Rana).

10. Rina, Ane, Endah, Mas Angga, Mas Darmo, Mas Moer, Mas Supri yang

membantu memberikan masukan, saran dan pengumpulan data.

11. Buat Anak-anak Akuntansi 2007, We are the BEST!!!

12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu (Thanks a lot)

Penulis menyadari bahwa karya ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu

kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak, penulis harapkan

demi perbaikan yang berkelanjutan. Akhir kata, penulis berharap skripsi ini dapat

bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan di kemudian hari. Terima kasih.

Surakarta, 10 Maret 2011

Penulis


commit to user

8


commit to user viii

DAFTAR ISI Hal

HALAMAN JUDUL...………………………………………………...

HALAMAN PERSETUJUAN………………………………………...

HALAMAN PENGESAHAN…………………………………………

HALAMAN MOTTO …………………………………………….......

HALAMAN PERSEMBAHAN.………………………………….......

KATA PENGANTAR ……………………………………………......

DAFTAR ISI ……………………………………………………….....

DAFTAR TABEL …………………………………………………….

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………........

DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………......

ABSTRAK…………………………………………………………….

ABSTRACK…………………………………………………………..

BAB I. PENDAHULUAN ………………………………………........

A. Latar Belakang Masalah ……………………………….....

B. Perumusan Masalah ……………………………………….

C. Tujuan Penelitian …………………………………………..

D. Manfaat Penelitian …………………………………………

BAB II. LANDASAN TEORI.............................................................

A. Tinjauan Pustaka…………………………..........................

1. Annual Report…………………………………..........

2. Corporate Social Disclosure (CSR)…………...........

3. Enviromental Performance (Kinerja Lingkungan)….

i

ii

iii

iv

v

vi

viii

x

xii

xiii

xiv

xv

1

1

7

7

8

10

10

10

12

16


commit to user ix

4. Enviromental Disclosure (Pengungkapan Lingkungan)

5. Economic Performance (Kinerja Lingkungan)……...

B. Penelitian Terdahulu……………………………………….

C. Kerangka Berpikir…………………………………………

D. Perumusan Hipotesis........................................................

BAB III. METODE PENELITIAN……………………………………

A. Ruang lingkup Penelitian....................................................

B. Populasi, Sampel, dan Pengambilan Sampel….…………..

C. Data dan Metode Pengumpulan Data..…………………….

D. Pengukuran Variabel………………………………………

E. Teknis Analisis Data……………………………………….

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN …………….........................

A. Deskripsi Obyek Penelitian...............................................

B. Hasil Pengujian Hipotesis Pertama....................................

C. Hasil Pengujian Hipotesis Kedua.……..…………………..

D. Pembahasan……………...…………………………………

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN..............................................

A. Kesimpulan.......................................................................

B. Keterbatasan.....................................................................

C. Implikasi...........................................................................

D. Saran................................................................................

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………

LAMPIRAN......................................................................................

24

26

27

28

29

31

31

31

34

35

38

46

46

47

58

68

71

71

72

72

73

75

81


commit to user x


commit to user

x

DAFTAR TABEL

Tabel Hal

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

4.10

4.11

4.12

4.13

4.14

Kriteria peringkat PROPER ………………………................

Indikator Peringkat Emas…………………………………….

Indikator Peringkat Hijau……………………….……………

Indikator Peringkat Biru………………………………...……

Indikator Peringkat Merah……………………………….......

Indikator Peringkat Hitam……………………..……………..

Penelitian Terdahulu……………………….………………...

Statistik Deskriptif Variabel-variabel Hipotesis Pertama (H1)

Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov Hipotesis Pertama (H1)…..

Hasil Uji Multikolonieritas Hipotesis Pertama (H1)……….. Hasil Uji Durbin Watson Hipotesis Pertama (H1)…………. Tabel Hasil Perhitungan Nilai Durbin Watson……………..

Hasil Uji Gletser Hipotesis Pertama (H1)………………….. Hasil Uji Statistik F (ANOVA) Economic Performance…..

Hasil Uji Statistik t Hipotesis Pertama (H1)......................... Statistik Deskriptif Variabel-variabel Hipotesis Kedua (H2) Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov Hipotesis Kedua (H2)……. Hasil Uji Multikolonieritas Hipotesis Kedua (H2)…………. Hasil Uji Durbin Watson Hipotesis Kedua (H2)…………… Tabel Hasil Perhitungan Nilai Durbin Watson ……………. Hasil Uji Gletser Hipotesis Kedua (H2)…………………….

19

20

21

22

23

24

27

47

49

51

52

52

53

55

56

58

60

61

62

62

63


commit to user

xi

4.15

4.16

Hasil Uji Statistik F (ANOVA) Economic Performance….. Hasil Uji Statistik t Hipotesis Kedua (H2)………………….

65

66


commit to user

12


commit to user xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Hal

2.1

Kerangka Berpikir.…………………………………….......

29


commit to user xiii


commit to user xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Hal

Lampiran 1 Daftar Perusahaan Sampel………………………………. 81

Lampiran 2 Item- Item Enviromental Disclosure Berdasar GRI…….. 82

Lampiran 3 Hasil Uji Statistik Deskriptif……………..………………. 84

Lampiran 4 Hasil Uji Normalitas……………………………………… 85

Lampiran 5 Hasil Uji Multikolonieritas………………………………. 86

Lampiran 6 Hasil Uji Autokorelasi……………………………………. 87

Lampiran 7 Hasil Uji Heterokedastisitas………………………………. 88

Lampiran 8 Hasil Uji Statistik F………………………………………. 89


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Peningkatan kepekaan, kepedulian terhadap lingkungan dan masalah etika

saat ini menjadi perhatian bagi perusahaan. Polusi udara dan air, kebisingan suara,

kemacetan lalu lintas, bahan kimia, hujan asam, radiasi sampah nuklir, dan masih

banyak petaka lain yang menyebabkan stres mental maupun fisik, telah lama

menjadi bagian dari kehidupan kita sehari-hari. Masalah-masalah perusakan

lingkungan tersebut, ditambah perlakuan tidak layak terhadap karyawan, dan

cacat produksi mengakibatkan ketidaknyamanan ataupun bahaya bagi konsumen.

Berbagai isu tanggung jawab sosial perusahaan atau Corporate Social

Responsibility (CSR) yang mengemuka kembali ini sejalan dengan semakin

banyaknya tuntutan dari pihak luar. Selama ini perusahaan dianggap sebagai

lembaga yang dapat memberikan banyak keuntungan bagi masyarakat.

Perusahaan dapat memberikan kesempatan kerja, menyediakan barang yang

dibutuhkan masyarakat untuk dikonsumsi, membayar pajak, memberikan

sumbangan, dan lain-lain. Karenanya perusahaan mendapat legitimasi untuk

bergerak leluasa dalam melaksanakan kegiatannya dengan tujuan utama

mendapatkan keuntungan yang sebesar-besarnya. Namun, beberapa pihak

menginginkan perusahaan tidak hanya berorientasi pada kepentingan stockholder

melalui pencapaian laba saja, namun juga memperhatikan kepentingan


commit to user

2

stakeholder, sehingga munculah konsep triple-bottom line (3BL) yang dijelaskan

Elkington (1997) dan yang dikutip oleh Deegan (2000). Triple-bottom line

menyediakan informasi tentang kinerja sosial, lingkungan dan ekonomi yang juga

relevan dengan yang dikemukakan Leonard dan McAdam (2003) yang

menyebutkan tentang elemen Corporate Social Responsibility (CSR). Selama ini

banyak perusahaan berusaha mencapai maximum gain dan meminimumkan

sacrifice yang dilandasi nilai-nilai kapitalis yang individualist, self interest,

rationality, bebas nilai dan etika. Akibatnya, banyak skandal keuangan maupun

skandal lingkungan yang merugikan dunia bisnis dan masyarakat. Dampak dari

banyaknya berbagai praktek penyimpangan bisnis yang tidak etis dan merugikan,

maka muncul berbagai tekanan internal, tingkat persaingan, tekanan eksternal dari

para investor dan konsumen, tekanan peraturan dan perundang-undangan agar

perusahaan melaksanakan tanggung jawab sosial. Kesadaran mengenai

pentingnya mempraktekkan CSR telah menjadi trend global seiring dengan

semakin maraknya kepedulian masyarakat global terhadap produk-produk yang

ramah lingkungan untuk menanggulangi global warming.

Perusahaan-perusahaan di Indonesia sendiri pada kenyataannya masih

memiliki perhatian yang rendah terhadap masalah tanggungjawab sosial terutama

mengenai dampak lingkungan dari aktivitas industrinya. Hal ini dapat dilihat dari

adanya perusahaan-perusahaan Indonesia yang mendapat sorotan negatif atas

terbengkalainya pengelolaan lingkungan, kerusakan lingkungan yang diakibatkan

dan rendahnya minat perusahaan terhadap konversi lingkungan. Contoh


commit to user

3

perusahaan dengan tingkat resiko lingkungan yang tinggi di Indonesia adalah

perusahaan yang bergerak di bidang manufaktur dan pertambangan umum.

Kedua jenis perusahaan tersebut adalah perusahaan yang bmengambil bahan

baku untuk proses produksi langsung dari alam. Sebagai contoh, kasus PT

Lapindo Brantas yang mencari sumber gas alam di Sidoarjo yang karena lalai

dan tidak bertanggung jawab malah menyemburkan lumpur panas. Lumpur

panas itu telah menenggelamkan lebih dari 10.000 rumah, 600 ha sawah, belasan

pabrik, dan lebih dari 20.000 orang harus mengungsi, tidak berfungsinya sarana

pendidikan, terganggunya sarana transportasi baik jalan raya yang

menghubungkan Surabaya-Malang dan rel kereta api. Lumpur panas tersebut

dialirkan ke Kali Porong sehingga membuat air sungai menjadi keruh. Kemudian

masalah PT Newmont Minahasa Raya di Nusa Tenggara yang menggunakan

teknologi berbahaya di laut yaitu pembuangan tailing ke laut (Submarine Tailing

Disposal) yang terbukti telah mengakibatkan pencemaran di Teluk Buyat,

Sulawesi Utara. Bahkan hasil survey KLH yang dilakukan bulan September

2004 di daerah Tongo Sejorong, Benete dan Lahar, Nusa Tenggara Barat,

menunjukkan sekitar 76 – 100% responden nelayan menyatakan bahwa

pendapatan mereka menjadi turun (WALHI,2005).

Adanya berbagai macam kepentingan dari berbagai pihak dalam perusahaan-

perusahaan yang memiliki masalah sosial mengakibatkan masalah sosial

seringkali tidak dapat diselesaikan dengan baik. Pemerintah adalah badan

pembuat peraturan, oleh karena itu pemerintah memiliki peran signifikan


commit to user

4

terhadap kebijakan yang dibuat oleh perusahaan terhadap lingkungan

eksternalnya. Berbagai peraturan terkait lingkungan yang telah dibuat pemerintah

antara lain UU RI No. 23 Tahun 1997 yang diperbaharui dengan UU RI no. 32

tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup Pasal 5

menyatakan : 1) setiap orang berhak atas lingkungan hidup yang baik dan sehat

sebagai bagian dari hak asasi manusia, 2) setiap orang berhak mendapatkan

pendidikan lingkungan hidup, akses informasi, akses partisipasi dan akses

keadilan dalam memenuhi hak atas lingkungan hidup yang baik dan sehat, 3)

setiap orang berhak mengajukan usul dan/atau keberatan terhadap rencana usaha

dan/atau kegiatan yang diperkirakan dapat menimbulkan dampak terhadap

lingkungan hidup, 4) setiap orang berhak berperan dalam perlindungan dan

pengelolaan lingkungan hidup sesuai dengan peraturan perundang-undangan, 5)

setiap orang berhak melakukan pengaduan akibat dugaan pencemaran dan/atau

perusakan lingkungan hidup, Undang-undang No. 4 Tahun 1982 dan Undang-

undang No. 27 Tahun 1999 tentang analisis mengenai dampak lingkungan serta

Undang-undang No. 18 Tahun 1999 tentang pengelolaan limbah bahan

berbahaya dan beracun.

Akuntansi sebagai alat pertanggungjawaban memiliki fungsi sebagai

pengendali terhadap aktivitas setiap unit usaha. Tanggung jawab managemen

tidak terbatas pada pengelolaan dana dalam perusahaan, tetapi juga meliputi

dampak yang ditimbulkan oleh perusahaan terhadap lingkungan sosialnya.

Bentuk pertanggungjawaban akuntansi ini tentu saja harus diwujudkan dalam


commit to user

5

bentuk laporan tahunan dengan menyajikan dan mengungkapkan setiap materi

akuntansi informasi yang dibutuhkan, oleh karena itu prinsip full disclosure

memegang peranan penting. Selain laporan tahunan, beberapa bentuk media lain

yang dapat digunakan oleh perusahaan untuk menyampaikan laporan lingkungan

adalah laporan lingkungan tersendiri (stand alone environmental reports) dan

website.

Gray (1993) menjelaskan bahwa pengungkapan lingkungan merupakan bagian

dari pengungkapan laporan tahunan. Gray juga menjelaskan bahwa ada banyak

studi yang menguji lebih lanjut mengenai informasi sosial yang dihasilkan oleh

perusahaan dan menemukan bahwa informasi lingkungan merupakan salah satu

bagian dari informasi tersebut. Lebih jauh, Gray menyatakan pengungkapan

lingkungan merupakan bagian penting dari suatu laporan tahunan perusahaan.

Pelaporan lingkungan dalam laporan tahunan di sebagian besar negara temasuk

Indonesia memang masih bersifat voluntary. Pelaporan lingkungan ini dilakukan

untuk menjaga reputasi perusahaan, agar perusahaan dapat tetap survive dan

terhindar dari berbagai bentuk penolakan masyarakat. Sebaliknya, apabila

informasi lingkungan ini tidak dicantumkan dalam laporan tahunan, maka hal ini

akan memberikan pengaruh tersendiri bagi perusahaan dimata pemerintah,

masyarakat, organisasi lingkungan, media masa khususnya pada investor, dan

kreditor (bank) karena investor maupun kreditor (bank) tidak mau menanggung

kerugian yang hanya dikarenakan oleh adanya kelalaian perusahaan tersebut

terhadap tanggungjawab sosialnya (Harahap, 1998).


commit to user

6

Penelitian ini bertujuan untuk mengukur environmental performance dan

enviromental disclosure dalam pengaruhnya terhadap economic performance

perusahaan dengan sampel industri-industri manufaktur dan pertambangan umum

yang terdaftar di Bursa Efek Indonesia (BEI) tahun 2005-2008 dan yang

mengikuti Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan dalam Pengelolaan

Lingkungan (PROPER) tahun 2006-2009. Peneliti tertarik melakukan penelitian

ini karena penelitian empiris terdahulu mengenai hubungan antara environmental

performance, economic performance dan environmental disclosure

menampakkan hasil yang bervariasi. Al-Tuwaijri, et al. (2004) menemukan

adanya hubungan positif signifikan antara economic performance dengan

environmental performance demikian juga antara environmental disclosure

dengan environmental performance. Hasil penelitian yang dilakukan oleh

Ignatius Bondan Suratno, Darsono, Siti Mutmainah (2006) juga menemukan

adanya hubungan positif signifikan antara environmental performance dengan

economic performance. Hasil sebaliknya yaitu hubungan tidak signifikan antara

environmental performance dengan economic performance ditunjukkan dengan

penelitian yang dilakukan oleh Feedman dan Jaggi (1992) dan Sarumpaet (2005).

Untuk hubungan antara environmental disclosure dengan return saham sebagai

pengganti economic performance, terbukti mempunyai hubungan positif

signifikan melalui penelitian yang dilakukan Anggraini (2008). Sedangkan

Feedman dan Jaggi (1982) menyatakan adanya hubungan tidak signifikan antara

environmental disclosure dengan economic performance. Berdasarkan uraian


commit to user

7

tersebut di atas, peneliti akan melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh

Enviromental Performance dan Enviromental Disclosure Terhadap Economic

Performance”.

B. Perumusan Masalah

Permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

1. Apakah terdapat pengaruh antara environmental performance dengan

economic performance pada industri manufaktur dan pertambangan umum

yang terdaftar di BEI?

2. Apakah terdapat pengaruh antara environmental disclosure dengan economic

performance pada industri manufaktur dan pertambangan umum yang

terdaftar di BEI?

C. Tujuan Penelitian

Sesuai dengan perumusan masalah, maka tujuan dari penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Untuk memberikan bukti empiris mengenai pengaruh environmental

performance terhadap economic performance pada perusahaan manufaktur

dan pertambangan umum yang terdaftar di BEI.

2. Untuk memberikan bukti empiris mengenai pengaruh environmental

disclosure terhadap economic performance pada perusahaan manufaktur dan

pertambangan umum yang terdaftar di BEI.


commit to user

8

D. Manfaat Penelitian

1. Implikasi Teoritis

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi suatu referensi bagi pengembangan

penelitian selanjutnya disamping sebagai sarana untuk menambah wawasan

serta dapat memberikan kontribusi terhadap literatur penelitian akuntansi

khususnya mengenai hubungan antara environmental performance,

environmental disclosure dan economic performance perusahaan.

2. Implikasi Praktis

a. Bagi manajemen perusahaan

Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai sebuah referensi bagi pihak

manajemen perusahaan-perusahaan yang terdapat di Indonesia mengenai

seberapa besar pengaruh yang ditimbulkan dari hasil kinerja keuangan

perusahaan mereka sehubungan dengan perkembangan dalam kegiatan

tanggung jawab sosial yang telah mereka lakukan selama ini.

b. Bagi investor

Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi para investor dalam

memperkirakan risiko manajemen jangka panjang dalam pertimbangan

pengambilan keputusan menginvestasikan modalnya pada perusahaan-

perusahaan di Indonesia, karena investor dapat melihat laporan tanggung

jawab sosial.


commit to user

9

c. Bagi pengambil kebijakan

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan tentang

kebijakan/pengaturan mengenai pengungkapan tanggung jawab sosial di

dalam laporan tahunan perusahaan.


commit to user

10

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Annual report (Laporan Tahunan)

Laporan tahunan dan laporan keuangan merupakan salah satu informasi

yang secara formal wajib dipublikasikan sebagai sarana

pertanggungjawaban pihak manajemen terhadap pengelolaan sumber daya

pemilik serta jendela informasi yang memungkinkan bagi pihak-pihak di

luar manajemen untuk mengetahui kondisi perusahaan. Menurut

Wikipedia (2007), annual report didefinisikan sebagai:

An Annual report is a comprehensive report on a company's activities

throughout the preceding year. Annual reports are intended to give

shareholders and other interested persons information about the

company's activities and financial performance.

Beberapa fungsi mendasar annual report yang dibuat oleh masing-masing

perusahaan menurut Wikipedia (2007) meliputi:

a. Sumber dokumentasi informasi perusahaan tentang apa yang telah

dicapai perusahaan selama setahun.

b. Sebagai alat pemasaran yang kreatif bagi perusahaan melalui integritas

desain dan tulisan.

c. Menambah daya tarik perusahaan di mata konsumen.


commit to user

11

d. Sebagai dokumen lengkap yang menceritakan secara mendetail kinerja

perusahaan beserta dengan neraca rugi laba perusahaan dalam setahun.

e. Memberikan gambaran mengenai tugas, peran, dan pekerjaan masing-

masing bidang.

Sedangkan tujuan laporan tahunan menurut Standar Akuntansi Keuangan

adalah memberikan informasi tentang posisi keuangan, kinerja, dan arus

kas perusahaan yang bermanfaat bagi sebagian besar kalangan pengguna

laporan dalam rangka membuat keputusan-keputusan ekonomi serta

menunjukkan pertanggungjawaban (stewardship) manajemen atas

penggunaan sumber daya yang dipercayakan kepada mereka.

Penelitian ini menggunakan laporan tahunan karena laporan tahunan akan

menjadi salah satu bahan rujukan bagi para investor dan calon investor

dalam memutuskan apakah akan berinvestasi di dalam suatu perusahaan

atau tidak. Dengan demikian, tingkat pengungkapan (disclosure level)

yang diberikan oleh pihak manajemen perusahaan akan berdampak kepada

pergerakan harga saham yang pada gilirannya juga akan berdampak pada

volume saham yang diperdagangkan dan return.

Adanya yurisdiksi mengenai kewajiban mengeluarkan annual report bagi

perusahaan di Indonesia, dikeluarkan oleh lembaga resmi pemerintah,

yaitu BAPEPAM-LK. Perusahaan di Indonesia yang melakukan

penawaran kepada publik (go public), wajib menyampaikan laporan

perusahaaannya kepada BAPEPAM-LK secara periodik.


commit to user

12

Disclosure (pengungkapan) dalam annual report merupakan sumber

informasi untuk berbagai pengambilan keputusan. Pengambilan keputusan

ini tentunya akan sangat bergantung dari mutu dan luas pengungkapan

yang disajikan dalan annual report.

2. Corporate Social Responsibility (CSR)

Menurut Baker (2007), tanggung jawab sosial adalah bagaimana cara

perusahaan mengelola proses bisnisnya untuk menghasilkan segala hal

yang positif yang berpengaruh terhadap lingkungannya. Corporate social

responsibility (CSR) atau kadang disebut juga corporate social

responsiveness adalah satu konsep yang masih terus berkembang. Ada

banyak definisi CSR (Sacconi, 2006; Sahlin-Andersson, 2006; Kotler dan

Lee, 2005; Fukuyama, 1995; Anderson, 1989; Friedman, 1982). Tidak ada

satu definisi yang disepakati apakah oleh para peneliti di perguruan tinggi

maupun praktisi bisnis. Salah satu yang banyak diacu oleh para pebisnis

adalah definisinya Kotler dan Lee (2005) yaitu: “Tanggung jawab sosial

perusahaan adalah komitmen untuk meningkatkan kesejahteraan

komunitas melalui pilihan praktek bisnis dan sumbangan dari sumber daya

perusahaan.”

Kotler dan Lee (2005) mengajukan enam pilihan melaksanakan inisiatif

sosial perusahaan atau inisiatif menjalankan program CSR yang semuanya

terkait dan terfokus pada perusahaan bukan pada masyarakat. Perusahaan

melaksanakan program CSR dengan motivasi untuk memenuhi peraturan


commit to user

13

(karena pemerintah mengharuskan), menaikkan penjualan dan meluaskan

pangsa pasar, menguatkan posisi merk, meningkatkan citra dan pengaruh

perusahaan, meningkatkan daya tarik (terutama karyawan atau calon

karyawan), menurunkan biaya operasional, dan menarik investor.

Lima dari enam usulan kegiatan CSR Kotler dan Lee juga tidak terlalu

jauh dari mencari manfaat bagi perusahaan bukan masyarakat yaitu (1)

Alasan promosi; (2) Alasan berhubungan dengan pemasaran; (3)

Corporate social marketing; (4) Filantropi atau sumbangan langsung; (5)

Menyediakan waktu karyawan untuk kerja sosial; dan (6) Praktek

tanggung jawab sosial perusahaan. Definisi yang lebih formal dari hasil

dialog dengan pebisnis dan bukan pebisnis yang diadakan oleh WBCSD

tahun 1998, CSR adalah komitmen tanpa henti dari bisnis untuk

berperilaku etis dan berkontribusi pada pengembangan ekonomi sambil

meningkatkan kualitas hidup pekerja dan keluarganya, termasuk juga

masyarakat lokal dan masyarakat umum.

Menurut Wan-Jan (2006), definisi ideal CSR yang bisa diterima oleh para

praktisi bisnis yang mengutamakan aspek manajemen dan keuntungan

sekaligus mengandung unsur etika adalah terkait dengan tanggung jawab

perusahaan pada stakeholder. CSR adalah bagaimana memperlakukan

stakeholder secara etis. Stakeholder bisa dibagi menjadi direct stakeholder

dan indirect stakeholder. Direct stakeholder atau para pihak langsung

adalah grup yang terlibat langsung dalam transaksi ekonomi dengan


commit to user

14

perusahaan itu. Mereka misalnya karyawan, pelanggan, pemberi kredit,

dan pemasok. Model dan konsep CSR berdasarkan sub-kategori ini

memperlakukan grup ini melebihi aspek legal, pasar, dan membutuhkan

pandangan etis. Indirect stakeholder atau para pihak tidak langsung terdiri

dari grup yang tidak memiliki hubungan langsung dengan perusahaan,

tetapi meskipun demikian, tetap memberikan dampak pada perusahaan

atau terkena dampak dari perusahaan. Mereka adalah berbagai tingkatan

pemerintah, kelompok pembela lingkungan, komunitas sekitar

perusahaan. Konsep CSR berdasarkan sub-kategori ini secara eksplisit

perusahaan memiliki tanggung jawab pada stakeholder tidak langsung ini.

Secara konseptual CSR bisa dilihat dari dua sudut pemikiran mendasar

yaitu dari sudut etika dan manajemen atau strategi bisnis. Dari sudut etika,

pertama CSR bisa dilihat murni hanya berdasarkan etis, yaitu perusahaan

tidak mengharapkan mendapatkan sesuatu dari program CSR-nya.

Program CSR-nya murni sebagai tanggung jawab. Kedua, perusahaan

akan mendapatkan manfaat balik dari program CSR-nya. Manfaat balik ini

bisa tangible atau intangible. Ketiga, program CSR sangat terkait dengan

investasi yang baik. Ketika perusahaan bertanggung jawab, pasar (modal)

akan bereaksi positif. Keempat, program CSR perusahaan bertujuan

menghindari pengaruh politik eksternal atau dengan kata lain perusahaan

menjalankan tanggung jawab sosialnya untuk menghindari tuntutan

pemerintah (Wan-Jan, 2006).


commit to user

15

WBCSD menghubungkan konsep CSR dengan konsep pembangunan

berkelanjutan, yang sudah lebih dahulu dikembangkan. Hubungan tersebut

adalah bahwa CSR merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari

pembangunan berkelanjutan. Perusahaan memiliki tanggung jawab dalam

tiga bidang yaitu tanggung jawab perusahaan terhadap bidang financial,

lingkungan, dan sosial. Lebih jauh lagi, WBCSD melihat ada lima isu

yang merupakan prioritas dalam CSR yaitu isu Hak Asasi Manusia

(HAM), hak pekerja, perlindungan lingkungan, hubungan dengan

pemasok/supplier, dan pelibatan masyarakat. Definisi lain dari CSR

diungkapkan oleh Bank Dunia yaitu CSR sebagai komitmen bisnis untuk

berkontribusi pada pengembangan ekonomi yang berkelanjutan, untuk

bekerja bersama karyawan, keluarga mereka, masyarakat lokal dan

masyarakat keseluruhan dalam meningkatkan kualitas kehidupan mereka

agar menjadi lebih baik sedemikian rupa sehingga baik untuk bisnis

maupun untuk pembangunan. Definisi lebih luas dari CSR yang

direkomendasikan oleh Bank Dunia, di dalamnya termasuk prinsip-prinsip

berikut ini: (1) CSR sifatnya sukarela; (2) CSR melebihi peraturan-

peraturan yang ada; (3) CSR adalah mengenai persoalan sosial dan

lingkungan di dalam praktek utama bisnis, seperti pengelolaan

lingkungan, standar buruh, hubungan dengan konsumen yang adil dan

lainnya; (4) CSR bukanlah sebuah sumbangan atau filantropi. Dorongan

paling penting adalah skenario yang saling menguntungkan bagi bisnis


commit to user

16

dan stakeholder-nya; (5) CSR sebuah komplemen bukan pengganti

peraturan-peraturan.

3. Environmental Performance (Kinerja Lingkungan)

Konsep akuntansi lingkungan sebenarnya sudah mulai berkembang sejak

tahun 1970-an di Eropa. Akibat tekanan lembaga-lembaga bukan

pemerintah dan meningkatnya kesadaran lingkungan di kalangan

masyarakat yang mendesak agar perusahaan-perusahaan menerapkan

pengelolaan lingkungan bukan hanya kegiatan industri demi bisnis saja.

Pemerintah mengeluarkan kebijakan untuk meningkatkan kinerja

pengelolaan lingkungan perusahaan yaitu berupa suatu program yang

disebut Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan dalam

Pengelolaan Lingkungan (PROPER). Selanjutnya PROPER juga

merupakan perwujudan transparansi dan demokratisasi dalam pengelolaan

lingkungan di Indonesia. Penerapan instrumen ini merupakan upaya

Kementerian Negara Lingkungan Hidup untuk menerapkan sebagian dari

prinsip-prinsip good governance (transparansi, berkeadilan, akuntabel,

dan pelibatan masyarakat) dalam pengelolaan lingkungan. Pelaksanaan

PROPER bertujuan untuk:

a. Meningkatkan penaatan perusahaan terhadap pengelolaan lingkungan.

b. Meningkatkan komitmen para stakeholder dalam upaya pelestarian

lingkungan.

c. Meningkatkan kinerja pengelolaan lingkungan secara berkelanjutan.


commit to user

17

d. Meningkatkan kesadaran para pelaku usaha untuk menaati peraturan

perundang-undangan di bidang lingkungan hidup.

e. Mendorong penerapan prinsip Reduce, Reuse, Recycle, dan Recovery

(4R) dalam pengelolaan limbah.

Sedangkan sasaran dari pelaksanaan PROPER adalah:

a. Menciptakan lingkungan hidup yang baik.

b. Mewujudkan pembangunan berkelanjutan.

c. Menciptakan ketahanan sumber daya alam.

d. Mewujudkan iklim dunia usaha yang kondusif dan ramah lingkungan

yang mengedepankan prinsip produksi bersih atau eco-efficiency.

Kinerja penaatan yang dinilai dalam PROPER mencakup penaatan

terhadap pengendalian pencemaran air, udara, pengelolaan limbah B3, dan

penerapan Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL).

Sedangkan penilaian untuk aspek upaya lebih dari taat, meliputi penerapan

sistem manajemen lingkungan, pemanfaatan limbah dan konservasi

sumber daya, dan pelaksanaan kegiatan pengembangan masyarakat

(commmunity development). Penilaian ini dapat mengukur penerapan

Corporate Social Responsibility (CSR).

Karena keterbatasan sumber daya yang ada dan tidak semua perusahaan

akan efektif ditangani melalui instrumen penaatan PROPER, maka

jumlah perusahaan yang diikutsertakan dalam PROPER terbatas sesuai


commit to user

18

sumber daya yang tersedia. Secara umum pemilihan perusahaan peserta

PROPER mengacu kepada kriteria sebagai berikut:

a. Perusahaan yang mempunyai dampak penting terhadap lingkungan.

b. Perusahaan yang mempunyai dampak pencemaran dan kerusakan

lingkungan yang besar.

c. Perusahaan publik yang terdaftar di pasar modal dalam dan luar negeri.

d. Perusahaan yang berorientasi ekspor.

Jumlah peserta PROPER dari tahun ke tahun akan semakin ditingkatkan.

Pada tahun 2002-2003 peserta PROPER baru berjumlah 85 perusahaan,

pada 2003-2004 meningkat menjadi 251 perusahaan, dan pada tahun

2004-2005 mencapai 466 perusahaan. Dalam tahun 2008-2009 jumlah

peserta PROPER diharapkan mencapai 1.750 perusahaan.

Sistem peringkat kinerja PROPER dalam penelitian ini menggunakan

skala pengukuran ordinal. Skala ini membedakan data dalam berbagai

kelompok menurut lambang, dimana satu kelompok yang terbentuk

mempunyai pengertian lebih (lebih tinggi, lebih besar,…) dari kelompok

lainnya. Sistem peringkat kinerja PROPER mencakup pemeringkatan

perusahaan dalam lima (5) warna yakni :

a. Emas : Sangat sangat baik; skor = 5

b. Hijau : Sangat baik; skor = 4

c. Biru : Baik; skor = 3

d. Merah : Buruk; skor = 2


commit to user

19

e. Hitam : Sangat buruk; skor = 1

Aspek penilaian PROPER adalah ketaatan terhadap peraturan

pengendalian pencemaran air, pengendalian pencemaran udara,

pengelolaan limbah B3, AMDAL serta pengendalian pencemaran laut.

Ketentuan ini bersifat wajib untuk dipenuhi. Jika perusahaan memenuhi

seluruh peraturan tersebut (in compliance) maka akan diperoleh peringkat

BIRU, jika tidak maka MERAH atau HITAM, tergantung kepada aspek

ketidak-taatannya. Untuk lebih jelasnya, berikut kriteria untuk masing-

masing peringkat PROPER :

Tabel 2.1 Kriteria peringkat PROPER

PERINGKAT KETERANGAN

Emas Telah melakukan pengelolaan lingkungan lebih dari yang dipersyaratkan dan telah melakukan upaya 3R (Reuse, Recycle dan Recovery), menerapkan sistem pengelolaan lingkungan yang berkesinambungan,serta melakukan upaya-upaya yang berguna bagi kepentingan masyarakat pada jangka panjang; Hijau Telah melakukan pengelolaan lingkungan lebih dari yang dipersyaratkan, telah mempunyai sistem pengelolaan lingkungan, upaya 3R (Reuse, Recycle dan Recovery); Biru Telah melakukan upaya pengelolaan lingkungan yang dipersya-

ratkan sesuai dengan ketentuan atau peraturan yang berlaku; Merah Melakukan upaya pengelolaan lingkungan, akan tetapi baru sebagian mencapai hasil yang sesuai dengan persyaratan sebagaimana diatur dengan peraturan perundang-undangan; Hitam Belum melakukan upaya lingkungan berarti, secara sengaja tidak melakukan upaya pengelolaan lingkungan sebagaimana

yang dipersyaratkan, serta berpotensi mencemari lingkungan.


commit to user

20

Tabel 2.2 Indikator Peringkat Emas

Aspek Indikator

Pencemaran air 1. Mempunyai program kerja konservasi penggunaan air. 2. Melakukan audit penggunaan air secara berkala.

3. Mempunyai neraca penggunaan air untuk seluruh air

yang digunakan.

4. Melakukan upaya recycle minimal 30% dari total air

limbah yang dihasilkan berdasarkan baseline data Pencemaran udara/energi

1. Mempunyai program konservasi energi dan pengurangan emisi udara.

2. Melakukan audit penggunaan energi dan pengendalian

emisi udara. 3. Mempunyai neraca penggunaan energi.

4. Melakukan kegiatan pengurangan emisi fugitive minimal

20% dari baseline data. 5. Melakukan kegiatan pengurangan penggunaan BPO

6. Melakukan kegiatan pengurangan GRK sebesar minimal

5% dari baseline data. 7. Melakukan efisiensi energi min. 5% dari baseline data. Limbah B3 1. Mempunyai program 3R (Reuse, Recycle, Recovery) untuk pengolahan limbah B3. 2. Melakukan upaya 3R minimal 30% dari total limbah yang berpotensi untuk dilakukan 3R selama periode penilaian berdasarkan baseline data. Padat non B3 1. Mempunyai program 3R pengelolaan limbah non B3.

2. Melakukan upaya 3R minimal 30% dari total limbah

padat non B3 yang berpotensi untuk dilakukan 3R berdasarkan baseline data.

Sistem Manajemen Lingkungan

1. Melakukan audit lingkungan secara keseluruhan berskala. 2. Memperoleh sertifikasi Sistem Manajemen Lingkungan

(SML) dari lembaga akreditasi lebih dari satu kali 3. Telah mendapatkan peringkat PROPER hijau selama dua kali berturut-turut.

Community Development

1. Melakukan upaya pemberdayaan masyarakat sehingga dapat mandiri, seperti adanya usaha mandiri masyarakat.

2. Mendapatkan penghargaan Corporate Social Responsible

(CSR) dari lembaga kredibel lainnya. Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup


commit to user

21

Tabel 2.3 Indikator Peringkat Hijau

Aspek Indikator

Pencemaran air 1. Melakukan audit penggunaan air 2. Mempunyai neraca penggunaan air untuk seluruh air yang

digunakan 3. Melakukan upaya 3R untuk air limbah minimal 20% dari total air

limbah yang dihasilkan berdasarkan baseline data. 4. Melakukan upaya efisiensi penggunaan air.

Pencemaran udara/ energi

1. Mempunyai program konservasi energi dan pengurangan energi emisi udara. 2. Melakukan audit penggunaan energi & pengendalian emisi udara. 3. Mempunyai neraca penggunaan energi. 4. Melakukan kegiatan pengurangan emisi fugitive minimal 2% dari

baseline data. 5. Melakukan kegiatan pengurangan penggunaan BPO (Bahan

Perusak Ozon). 6. Melakukan kegiatan pengurangan GRK sebesar minimal 2%.

Limbah B3

Melakukan upaya 3R minimal 20% dari total limbah B3 yang dihasilkan oleh perusahaaan dan berpotensi untuk dilakukan 3R selama periode penilaian.

Padat Non B3

Melakukan upaya 3R total minimal 20% dari total limbah non B3 yang berpotensi untuk dilakukan 3R.

Sistem Mana- 1. Melakukan audit lingkungan secara keseluruhan. jemen Ling-kungan

2. Memiliki sertifikasi Sistem Manajemen Lingkungan (SML) oleh lembaga akreditasi atau lembaga lainnya.

Community Development

1. Memberikan bantuan ataupun sumbangan rutin untuk pelaksanaan kegiatan sosial kepada masyarakat disekitar lokasi.

2. Tidak memiliki permasalahan sosial dengan masyarakat sekitar. Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup


commit to user

22

Tabel 2.4 Indikator Peringkat Biru

Aspek Indikator

Air 1.100% data pemantauan memenuhi BMAL (Baku Mutu Air Limbah). 2. Menyampaikan 100% data pemantauan yang dipersyaratkan. 3. Memenuhi seluruh ketentuan teknis lainnya yang dipersyaratkan.

AMDAL

Melaksanakan dan melaporkan pelaksanaan RKL/RPL atau UKL/UPL sesuai dengan ketentuan dan persyaratan AMDAL.

Udara

1. Bagi sumber emisi yang berjumlah ≤ 5 cerobong, semua cerobong harus dilakukan pemantauan.

2. Bagi sumber emisi yang berjumlah > 5 cerobong, dapat dilakukan pemantauan minimal 80% dari jumlah total cerobong.

3. Bagi yang memiliki baku mutu emisi spesifik semua parameter dipantau, sedangkan yang tidak memiliki baku mutu emisi spesifik dipilih 3 parameter yang dominan.

4. Menyampaikan 100% data pemantauan yang dipersyaratkan. 5. 100% data pemantauan memenuhi BMEU yang dipersyaratkan. 6. Memenuhi seluruh ketentuan teknis lainnya yang dipersyaratkan

Limbah B3

1. Memenuhi ≥ 90% ketentuan pengelolaan limbah B3 yang wajib dilakukan sesuai dengan izin dimiliki oleh perusahaan.

2. Kinerja PLB3 ≥ 90% dari total Limbah B3 yang dihasilkan yang tercatat dalam neraca limbah B3.

3. Telah menyelesaikan upaya clean-up open dumping dan open burning dan atau upaya lanjut yang telah disetujui oleh KLH.

4. Melakukan upaya 3R. Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup


commit to user

23

Tabel 2.5 Indikator Peringkat Merah

Aspek Indikator

AMDAL

Melaksanakan < 50% kegiatan pengelolaan lingkungan sesuai dengan ketentuan dan persyaratan dalam AMDAL.

Air 1. < 50% data pemantauan memenuhi BMAL yang dipersyaratkan. 2. Menyampaikan < 50% data pemantauan yang dipersyaratkan. 3. Memenuhi < 50% ketentuan teknis lainnya yang dipersyaratkan

Udara

1. Pemantauan dilakukan < 3 cerobong. 2. Bagi sumber emisi yang berjumlah > 5 cerobong dilakukan

pemantauan minimal < 30% dari jumlah total cerobong. 3. Memantau 50% parameter dari baku mutu emisi spesifik dipantau < 2 parameter yang dominan. 4. Menyampaikan < 50% data pemantauan yang dipersyaratkan. 5. < 50% data pemantauan memenuhi BMEU yang dipersyaratkan. 6. Memenuhi < 50% ketentuan teknis lainnya yang dipersyaratkan.

Limbah B3

1. Memenuhi < 40% ketentuan penelolaan limbah B3 yang wajib dilakukan sesuai dengan izin yang dimiliki oleh perusahaan.

2. Kinerja PLB3 < 40% dari total limbah B3 yang dihasilkan yang tercatat dalam neraca LB3.

3. Sudah menghentikan open dumping dan open burning. 4. Tidak memiliki izin pengelolaan limbah B3 dan atau menyerahkan

limbah B3 ke pihak ke-3 yang tidak memiliki izin. 5. Telah melakukan usaha pengelolaan limbah B3 ke pihak ke-3 yang

tidak memiliki izin. Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup


commit to user

24

Tabel 2.6 Indikator Peringkat Hitam

Aspek Indikator AMDAL

Tidak memiliki AMDAL yang telah disetujui oleh komisi AMDAL.

Air

1. Air limbah yang dibuang ke lingkungan > 500% BMAL dari 80% data yang wajib disampaikan sesuai dengan yang dipersyaratkan.

2. Tidak melakukan pemantauan air limbah sama sekali. 3. Melakukan by pass untuk pembuangan air limbah dengan sengaja. 4. Melakukan by pass lebih dari satu kali.

Udara 1. Tidak melakukan pemantauan emisi cerobong sama sekali. 2. 50% data pemantauan yang wajib disampaikan melebihi 500% BMEU

Limbah B3

Melakukan kegiatan open dumping dan atau open burning limbah B3 dengan sengaja secara langsung ke lingkungan dan tidak melakukan upaya sama sekali.

Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup

4. Enviromental Disclosure (Pengungkapan Lingkungan)

Pengungkapan secara umum terbagi atas dua jenis yaitu, voluntary

disclosure dan mandatory disclosure. Voluntary disclosure adalah

pengungkapan berbagai informasi yang berkaitan dengan

aktivitas/keadaan perusahaan secara sukarela. Meski pada kenyataannya

pengungkapan secara sukarela tidak benar-benar terjadi karena terdapat

kecenderungan bagi perusahaan untuk menyimpan dengan sengaja

informasi yang sifatnya dapat menurunkan arus kas. Hal tersebut

dianggap dapat menyebabkan kerugian pada perusahaan. Oleh karena itu,

manajer suatu perusahaan hanya akan mengungkapkan informasi yang

baik (good news) yang dapat menguntungkan perusahaan.


commit to user

25

Ada berbagai cara untuk meraih kepercayaan dari stakeholders dan untuk

memperoleh value added bagi perusahaan, salah satunya dengan

meningkatkan kredibilitas perusahaan melalui pengungkapan sukarela

secara lebih luas (Rahayu, 2008). Adapun salah satu jenis pengungkapan

sukarela adalah environmental disclosure.

Enviromental disclosure adalah pengungkapan informasi yang berkaitan

dengan lingkungan di dalam laporan perusahaan (Ignatius Bondan

Suratno, Darsono, Siti Mutmainah,2006). Informasi ini dapat diperoleh

dengan banyak cara, seperti pernyataan kualitatif, asersi atau fakta

kuantitatif, bentuk laporan keuangan atau catatan kaki. Melalui

pengungkapan lingkungan hidup pada laporan tahunan, masyarakat dapat

memantau aktivitas – aktivitas yang dilakukan oleh perusahaan dalam

rangka memenuhi tanggungjawab sosialnya. Dengan cara demikian,

perusahaan akan memperoleh perhatian, kepercayaan dan dukungan dari

masyarakat (Brown dan Deegan, 1998). Selain laporan tahunan, terdapat

beberapa bentuk media lain yang dapat digunakan oleh perusahaan untuk

menyampaikan laporan lingkungan, antara lain seperti stand alone

environmental reports dan website.

Dalam mengukur environmental disclosure dibutuhkan suatu checklist

yang berisi item-item pengungkapan yang nantinya akan dicocokkan

dengan pengungkapan yang terdapat dalam laporan tahunan perusahaan.

Dalam penelitian ini digunakan checklist item-item pengungkapan


commit to user

26

lingkungan pada Global Reporting Initiative (GRI) yang merupakan

standar internasional yang diakui dan telah diterapkan oleh perusahaan

internasional dalam menganalisa pengungkapan perusahaan.

5. Economic Performance (Kinerja Ekonomi)

Penilaian kinerja adalah penentuan secara periodik efektifitas operasional

suatu organisasi, bagian organisasi dan karyawannya berdasarkan sasaran,

standar dan kriteria yang ditetapkan sebelumnya (Mulyadi, 1997).

Economic performance adalah kinerja perusahaan-perusahaan secara

relative dalam suatu industri yang sama yang ditandai dengan return

tahunan industri yang bersangkutan (Suratno, dkk., 2006). Pengukuran

kinerja ekonomi dapat dihitung menurut accounting based measures

maupun capital market based. Pada accounting based measures dapat

menggunakan analisis rasio keuangan sebagai pengukuran secara

financial. Pada penelitian terdahulu, Bragdon dan Malin (1972) dalam Al

Tuwaijri, et al (2004) menggunakan accounting based measures (earnings

per share dan ROE). Sedangkan Spicer (1978) dalam Al Tuwaijri, et al

(2004) menggunakan keduanya baik accounting based measures maupun

capital market based (profitability dan price earning ratio).


commit to user

27

B. Penelitian Terdahulu

Berikut beberapa penelitian terdahulu yang pernah dilakukan oleh para

peneliti yang berhubungan dengan kinerja lingkungan :

Tabel 2.7 Penelitian Terdahulu

Peneliti Variabel Hasil

Bragdon dan Marlin (1972)

Environmental performance perusahaan kertas dari CEP (Council of Economic Priorities) dan profitabilitas (laba per lembar saham dan return modal).

Menemukan hubungan positif antara profitabilitas dengan environmental performance .

Freedman dan Jaggi (1982)

Enviromental disclosure dan economic performance yang diukur dengan enam rasio akuntansi.

Menemukan hubungan tidak signifikan antara environmental disclosure dengan economic performance.

Freedman dan Jaggi (1992)

Enviromental performance dan economic performance.

Menemukan hubungan tidak signifikan antara environmental performance dengan economic performance.

Al-Tuwaijri (2004)

Enviromental performance, environmental disclosure dan economic performance.

Hanya economic performance dengan environmental performance yang mempunyai hubungan positif signifikan.

Sarumpaet Susi (2005)

Enviromental performance dan economic performance.

Menemukan hubungan tidak signifikan antara environmental performance dengan economic performance.

Suratno, Darsono dan Mutmainah (2007)

Enviromental performance, environmental disclosure dan economic performance.

Menemukan hubungan positif signifikan antara environmental performance dengan environmental disclosure dan economic performance.

Anggraini (2008) Enviromental performance, environmental disclosure dan return saham.

Menemukan hubungan positif signifikan antara environmental performance dan environmental disclosure dengan return saham.


commit to user

28

C. Kerangka Berpikir

Informasi mengenai aktivitas atau kinerja perusahaan merupakan suatu hal

yang sangat berharga bagi stakeholder khususnya investor. Bagi stakeholder,

pengungkapan informasi mengenai aktivitas atau kinerja perusahaan menjadi hal

yang sangat dibutuhkan untuk mengetahui kondisi suatu perusahaan yang akan

menjadi tempat bagi para investor dalam menanamkan investasinya.

Perusahaan yang memiliki environmental performance atau kinerja

lingkungan yang baik merupakan suatu good news bagi investor dan calon

investor. Perusahaan yang memiliki tingkat environmental performance yang

tinggi akan direspon secara positif oleh investor melalui fluktuasi harga saham

perusahaan. Harga saham secara relatif dalam industri yang bersangkutan

merupakan cerminan pencapaian economic performance perusahaan. Sedangkan

perusahaan dengan pengungkapan lingkungan yang tinggi dalam laporan

keuangannya akan lebih dapat diandalkan. Laporan keuangan yang handal

tersebut akan berpengaruh secara positif terhadap economic performance, dimana

investor akan merespon secara positif dengan fluktuasi harga pasar saham yang

semakin tinggi.


commit to user

29

D. Perumusan Hipotesis

1. Pengaruh Environmental Performance terhadap Economic Performance

Dewasa ini, perusahaan diharapkan tidak hanya mementingkan kepentingan

stockholders, tetapi juga karyawan, konsumen serta masyarakat. Perusahaan

mempunyai tanggung jawab sosial terhadap pihak-pihak di luar manajemen

dan pemilik modal. Salah satu argumentasi dalam hubungan antara

profitabilitas dan tingkat kinerja sosial adalah ketika perusahaan memiliki

tingkat laba yang tinggi, perusahaan menganggap tidak perlu melaporkan hal-

hal yang dapat mengganggu informasi tentang sukses keuangan perusahaan.

Sebaliknya, pada saat tingkat profitabilitas rendah, mereka berharap para

pengguna laporan akan membaca “good news” kinerja perusahaan, misalnya

dalam lingkup social dan lingkungan sehingga investor akan tetap berinvestasi

Economic performance

H 1

H 2

Enviromental performance

Enviromental disclosure

Gambar 2.1 Kerangka Berpikir


commit to user

30

di perusahaan tersebut. Apabila semakin besar andil perusahaan di dalam

kegiatan lingkungan, maka semakin baik pula image perusahaan di mata

stakeholder maupun pengguna laporan keuangan. Dengan adanya image

positif tersebut, maka akan dapat menarik perhatian dari para stakeholder

maupun masyarakat pengguna laporan keuangan. Maka dengan kinerja

lingkungan perusahaan yang meningkat akan semakin baik pula kinerja

ekonomi perusahaan tersebut, sehingga pasar akan merespon secara positif

melalui fluktuasi harga saham yang diikuti oleh meningkatnya return saham

perusahaan yang secara relatif merupakan cerminan pencapaian economic

performance. Hubungan antara environmental performance terhadap

economic performance dapat dihipotesiskan sebagai berikut:

H1 : Environmental Performance memiliki pengaruh signifikan terhadap

Economic Performance.

2. Pengaruh Environmental Disclosure terhadap Economic Performance

Perusahaan melakukan pengungkapan informasi sosial dengan tujuan untuk

membangun image perusahaan dan mendapatkan perhatian dari masyarakat.

Envirnonmental disclosure menyajikan besarnya kepedulian perusahaan

terhadap lingkungan. Sesuai dengan teori stakeholder, besarnya informasi

keuangan lingkungan yang diungkapkan perusahaan akan berpengaruh

terhadap stakeholder dan berakibat pada harga saham dan return tahunan

perusahaan. Return tahunan merupakan ukuran yang obyektif dan

komprehensif dalam mewakili economic performance (Al Tuwaijri, 2004).


commit to user

31

Dengan mengungkapkan informasi yang berkaitan dengan lingkungan akan

membuat laporan keuangan menjadi lebih handal dan akan menjadi good

news bagi perusahaan sehingga stakeholder maupun pengguna laporan

keuangan akan lebih tertarik terhadap perusahaan dan perusahaan akan

direspon positif oleh pasar dengan fluktuasi harga saham dan meningkatnya

return saham perusahaan. Hubungan antara environmental disclosure

terhadap economic performance dapat dihipotesiskan sebagai berikut :

H2 : Environmental Disclosure memiliki pengaruh signifikan terhadap Economic

Performance.


commit to user

32

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menguji dua buah hipotesis (hypothesis

testing) yang menjelaskan hubungan antarvariabel suatu fenomena. Kedua

hipotesis tersebut yaitu hubungan antara environmental performance dan

economic performance serta antara environmental disclosure dan economic

performance dengan satu variabel kontrol yaitu ukuran perusahaan (size),

sehingga penelitian ini termasuk penelitian kausal yaitu penelitian yang

dimaksudkan untuk mengungkapkan permasalahan berupa hubungan

pengaruh antar variable (Sularso, 2003:30). Penelitian ini bersifat cross

sectional (cross-sectional study), yaitu penelitian yang datanya dikumpulkan

sekaligus pada periode tertentu yaitu annual report pada tahun 2005 – 2008.

B. Populasi, Sampel dan Teknik Pengambilan Sampel

Populasi adalah keseluruhan kelompok, peristiwa atau suatu

ketertarikan yang ingin diselidiki oleh peneliti. Populasi dalam penelitian ini

adalah seluruh perusahaan industri manufaktur dan non manufaktur yang

tercatat di Bursa Efek Indonesia (BEI). Penggunaan perusahaan yang tercatat

di BEI sebagai populasi karena perusahaan tersebut mempunyai kewajiban

untuk menyampaikan laporan tahunan kepada pihak luar perusahaan, sehingga


commit to user

33

memungkinkan data laporan tahunan tersebut diperoleh dalam penelitian ini.

Sedangkan sampel adalah subkelompok atau sebagian dari populasi. Dengan

mempelajari sampel, peneliti akan mampu menarik kesimpulan yang dapat

digeneralisasikan terhadap populasi penelitian (Sekaran, 2000). Sampel dalam

penelitian ini adalah industri manufaktur dan pertambangan umum go-pubic

yang tercatat di Bursa Efek Indonesia (BEI) tahun 2005-2008 yang mengikuti

Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan dalam Pengelolaan

Lingkungan Hidup (PROPER) pada tahun 2006-2009. Penentuan sampel

dalam penelitian ini menggunakan purposive sampling, yang berarti sampel

ditarik sejumlah tertentu dari populasi dengan menggunakan pertimbangan

tertentu. Dalam hal ini sampel yang diambil harus memenuhi karakteristik

yang disyaratkan. Secara umum, karakteristik tersebut adalah sebagai berikut:

1. Industri sampel adalah industri yang bergerak di bidang manufaktur dan

pertambangan umum yang go public dan terdaftar di Bursa Efek Indonesia

serta menerbitkan laporan tahunan (annual report) pada tahun 2005-2008.

2. Perusahaan yang dipilih sebagai sampel adalah industri yang bergerak di

bidang manufaktur dan pertambangan umum yang telah mengikuti

Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan dalam Pengelolaan

Lingkungan Hidup (PROPER) tahun 2006-2009.

Alasan diambilnya kedua jenis industri tersebut sebagai sampel adalah

karena kedua jenis industri tersebut memiliki tingkat resiko lingkungan yang

tinggi dimana bahan baku untuk proses produksi diambil langsung dari alam.


commit to user

34

C. Data dan Metode Pengumpulan Data

Secara umum data penelitian dikelompokkan menjadi dua, yaitu data

primer dan data sekunder. Data primer adalah data yang diperoleh secara

langsung dari responden. Data sekunder adalah data yang diperoleh secara

tidak langsung dari responden (Sekaran, 2000). Data yang digunakan dalam

penelitian ini adalah data sekunder yaitu data yang dibuat atau dikumpulkan

oleh pihak luar (Sekaran, 2000:211). Penelitian ini menggunakan data

sekunder berupa annual report (yang diterbitkan perusahaan go public)

perusahaan yang bergerak dibidang industri manufaktur dan pertambangan

umum pada tahun 2005, 2006, 2007, 2008 yang diperoleh dari Indonesia

Stock Exchange, Indonesia Capital Market Directory (ICMD) dan dari situs

masing – masing perusahaan sampel. Sedangkan untuk data kriteria PROPER

diambil dari situs Kementerian Lingkungan Hidup (www.menlh.go.id).

Metode pengumpulan data yang akan digunakan untuk dianalisis

dalam penelitian ini adalah metode dokumenter, karena data yang

dikumpulkan adalah data sekunder dalam bentuk laporan tahunan perusahaan

yang dijadikan subjek penelitian.

Berikut ini daftar perusahaan yang memenuhi kriteria dan sesuai

dengan data yang disajikan oleh BEI dalam situs resminya:


commit to user

35

Tabel 3.1 Perusahaan Sampel Penelitian

NO KODE NAMA EMITEN

1 AANTM Aneka Tambang (Persero) Tbk 2 AUTO Astra Otoparts 3 FASW Fajar Surya Wisesa 4 SMCB Holcim Indonesia 5 INTP Indocement Tunggal Prakarsa 6 INCO Internasional Nickel Indonesia 7 KIJA Kawasan Industri Jababeka 8 SMART Sinar Mas Agro Resources and Technology 9 PTBA Tambang Batubara Bukti Asam Tbk 10 UNIC Unggul Indah Cahaya 11 UNVR Unilever

Sumber: www.idx.co.id

D. Pengukuran Variabel

Sekaran (2000) menyatakan bahwa variabel merupakan sesuatu yang

mempunyai nilai yang dapat berbeda/berubah. Nilai ini dapat berbeda dalam

waktu yang lain untuk objek/orang yang sama atau dapat juga berbeda pada

waktu yang sama untuk objek/orang yang berbeda.

Penelitian ini menggunakan dua variabel utama yaitu variabel

independen dan dependen dengan satu variabel kontrol yaitu ukuran

perusahaan (size). Untuk perumusan hipotesis yang pertama, Enviromental

Performance sebagai variabel independen dan Economic Performance sebagai

variabel dependennya. Sedangkan untuk hipotesis kedua, variabel

independennya adalah Enviromental Disclosure dan Economic Performance


commit to user

36

merupakan variabel dependennya. Adapun definisi dan pengukuran masing-

masing variabel akan dijelaskan sebagai berikut.

1. Environmental Performance

Environmental Performance menurut Ignatius Bondan Suratno, Darsono,

Siti Mutmainah (2006) adalah kinerja perusahaan dalam menciptakan

lingkungan yang baik (green). Environmental performance perusahaan

diukur dari prestasi perusahaan mengikuti program PROPER yang

merupakan salah satu upaya yang dilakukan oleh Kementrian Lingkungan

Hidup (KLH) untuk mendorong penataan perusahaan dalam pengelolaan

lingkungan hidup melalui instrumen informasi. Enviromental

Performance yang diproksi dengan rating kinerja PROPER dalam lima

kode warna dari yang terbaik hingga industri dengan kinerja lingkungan

terburuk yaitu: Emas (sangat sangat baik) dengan skor = 5, Hijau (sangat

baik) dengan skor = 4, Biru (Baik) dengan skor = 3, Merah (buruk)

dengan skor = 2 dan Hitam (sangat buruk) dengan skor = 1.

Sistem peringkat kinerja PROPER ini menggunakan skala pengukuran

ordinal. Skala ini membedakan data dalam berbagai kelompok menurut

lambang, dimana satu kelompok yang terbentuk mempunyai pengertian

lebih (lebih tinggi, lebih besar,…) dari kelompok lainnya. Oleh karena itu,

dengan skala ordinal maka data atau obyek memungkinkan untuk

diurutkan atau dirangking.


commit to user

37

2. Enviromental Disclosure

Terdapat 33 item environmental disclosure yang seharusnya diungkapkan

dalam Catatan atas Laporan Keuangan untuk industri manufaktur dan

pertambangan umum berdasarkan Global Reporting Initiative (GRI).

Rumusannya sebagai berikut:

Jumlah yang dilaporkan pada tahun ke-n x 100%

Jumlah yang seharusnya dilaporkan

3. Economic Performance

Menurut Al-Tuwaijri, et al. (2004) dalam Ignatius Bondan Suratno,

Darsono, Siti Mutmainah (2006) economic performance dinyatakan dalam

skala hitung:

( P1 – P0

) + Div - MeRI

P0

Dimana:

P1 = harga saham akhir tahun,

P0 = harga saham awal tahun

Div = pembagian dividen

MeRI = median return industry

4. Variabel Kontrol

Variabel kontrol yang ditetapkan dalam penelitian ini adalah ukuran

perusahaan (size). Size perusahaan merupakan variabel penduga yang


commit to user

38

banyak digunakan untuk menjelaskan variasi pengungkapan (Miranti,

2009). Ukuran perusahaan adalah suatu skala yang dapat diklasifikasikan

besar kecilnya perusahaan menurut berbagai cara, antara lain berdasarkan

total aset, penjualan, modal atau nilai pasar sahamnya. Mengacu pada

penelitian sebelumnya yaitu Freedman dan Jaggi (2005), Haniffa dan

Cooke (2005) dan Miranti (2009), maka penelitian ini menggunakan

proxy logaritma total aset untuk mengukur size perusahaan. Total aset

digunakan karena berisi keseluruhan aset yang dimiliki perusahaan baik

yang lancar maupun tidak lancar sehingga lebih menunjukkan ukuran

perusahaan yang sebenarnya. Peneliti akan menggunakan ukuran

perusahaan (size) sebagai variabel kontrol dalam pengujian hipotesis

pertama (H1) dan hipotesis kedua (H2).

E. Teknik Analisis Data

Data sekunder yang diperoleh dalam penelitian ini dianalisis dengan

berbagai pengujian statistik. Analisis data tidak hanya digunakan untuk

menguji hipotesis tetapi juga untuk pengujian statistik lainnya.

1. Statistik deskriptif

Statistik deskriptif memberikan gambaran atau deskripsi suatu data yang

dilihat dari nilai rata-rata (mean), standar deviasi, varian, maksimum,

minimum, sum, range, kurtosis dan skewness (Ghozali, 2009).


commit to user

39

2. Uji Asumsi Klasik

Berdasarkan perumusan masalah yang dibahas sebelumnya, maka untuk

mencapai tujuan penelitian, analisa data dilakukan melalui model regresi

linier berganda. Hal ini dilakukan untuk membuktikan apakah ada

hubungan antara variabel independen terhadap variabel dependen. Analisis

regresi dapat digunakan terutama untuk tujuan peramalan, dimana dalam

model tersebut terdapat satu buah variabel dependen dan beberapa

variabel independen. Dalam regresi linier berganda terdapat beberapa uji

yang perlu diperhatikan sehingga diperoleh hasil analisis yang valid.

Berikut uji-uji yang dapat dilakukan:

a. Uji Normalitas

Uji normalitas bertujuan untuk mengetahui apakah penelitian berasal

dari populasi yang didistribusikan secara normal atau tidak. Distribusi

normal merupakan distribusi teoritis dari variabel random yang

kontinyu (Dajan, 1986). Kurva yang menggambarkan distribusi

normal adalah kurva normal yang berbentuk simetris/berbentuk bel

(lonceng). Bentuk ini menunjukkan bahwa frekuensi dalam suatu

distribusi normal terpusat pada bagian pusat dari distribusi normal dan

nilai-nilai diatas dan dibawah rata-rata adalah sama dengan

distribusinya. Untuk menguji normalitas data, peneliti menggunakan

Kolmogorov-Smirnov. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui


commit to user

40

apakah nilai dua sampel yang diamati terdistribusi secara normal.

Kriteria pengujian dengan pengujian dua arah (two-tailed test) yaitu

dengan membandingkan probabilitas yang diperoleh dengan taraf

signifikansi 5%. Data dikatakan berdistribusi normal jika nilai

signifikansi (Sig hitung) > 0,05 (Ghozali, 2001).

b. Uji Multikolinearitas

Ghozali (2001) mendefinisikan multikolinearitas sebagai suatu situasi

adanya korelasi variabel-variabel independen di antara satu dan yang

lainnya. Model regresi yang baik seharusnya tidak terjadi korelasi di

antara variabel independen. Jika variabel independen saling

berkolerasi, maka variabel ini tidak ortogonal. Variabel independen

yang bersifat ortogonal adalah variabel independen yang nilai korelasi

di antara semuanya sama dengan nol. Jika terdapat korelasi yang

sempurna di antara sesama variabel independen sehingga nilai

koefisien korelasi di antara sesama variabel independen sama dengan

satu, maka konsekuensinya adalah sebagai berikut :

1) koefisien-koefisien regresi menjadi tidak dapat diperkirakan,

2) nilai standar error setiap koefisien regresi menjadi tidak

terhingga.

Ada tidaknya multikolinearitas antarvariabel independen dilihat dari

nilai tolerance dan lawannya Variance Inflation Factor (VIF). Kedua


commit to user

41

ukuran ini menunjukkan setiap variabel independen manakah yang

dijelaskan variabel independen lainnya. Tolerance mengukur

variabilitas variabel independen yang terpilih yang tidak dijelaskan

variabel independen lainnya. Nilai cutoff untuk menunjukkan adanya

multikolinearitas adalah nilai tolerance < 0.10 atau sama dengan nilai

VIF > 10 (Ghozali, 2001).

c. Uji Heteroskedastisitas

Uji heteroskedastisitas bertujuan menguji apakah dalam model regresi

terjadi ketidaksamaan varian dari residual satu pengamatan ke

pengamatan yang lain (Ghozali, 2006). Untuk menentukan ada

tidaknya heteroskedastisitas dapat digunakan berbagai cara seperti

dengan grafik scatterplot, Uji White, Uji Park atau Uji Gletser.

Penelitian ini akan menggunakan salah satu uji heteroskedastisitas

yang mudah yang dapat diaplikasikan dengan SPSS yaitu Uji Gletser.

Secara umum, Uji Gletser dinotasikan sebagai berikut:

ve xbb ++= 221

Di mana:

e = Nilai absolute dari residual yang dihasilkan dari regresi model

x2 = Vareabel penjelas


commit to user

42

Bila vareabel penjelas secara statistik signifikan mempengaruhi

residual maka model dapat dipastikan mengalami masalah

heteroskedastisitas (Ghozali, 2001).

d. Uji Autokorelasi

Autokorelasi dapat diartikan sebagai korelasi antara anggota

serangkaian observasi yang diurutkan menurut waktu atau ruang

(Gujarati, 1991: 201). Menurut Ghozali (2001), uji autokolerasi

bertujuan untuk menguji apakah dalam model regresi linear ada

kolerasi antara kesalahan pengganggu pada periode t dengan kesalahan

pengganggu pada periode t-1 (sebelumnya). Model regresi yang baik

adalah regresi yang bebas dari autokorelasi. Jenis pengujian yang

digunakan untuk mengetahui adanya autokorelasi adalah uji Durbin-

Watson.

Langkah-langkah yang dilakukan dalam uji Durbin-Watson adalah

sebagai berikut:

1) regresi untuk mendapatkan nilai d,

2) mencari nilai kritis dL dan dU,

3) ada atau tidaknya autokorelasi dapat dilihat dengan cara :

jika d < dL : terjadi autokorelasi positif,

jika d > 4-dL : terjadi autokorelasi negatif,

jika dU < d < 4-dU : tidak terjadi autokorelasi,


commit to user

43

jika dL £ d £ dU atau 1-dU £ d £ 4-dL : berarti tidak dapat ditarik

kesimpulan.

3. Uji Kelayakan Model

a. Koefisien Determinasi (R²)

Koefisien determinasi (R²) bertujuan untuk mengukur seberapa jauh

kemampuan model dalam menerangkan variasi variabel dependen.

Nilai koefisien determinasi adalah nol dan satu. Nilai R² yang kecil

berarti kemampuan variabel-variabel independen dalam menjelaskan

variasi variabel dependen amat terbatas. Nilai yang mendekati satu

berarti variabel-variabel independen memberikan hampir semua

informasi yang dibutuhkan untuk memprediksi variasi variabel

dependen. Menurut Ghozali (2001), bila terdapat nilai adjusted R²

bernilai negatif, maka nilai adjusted R² dianggap bernilai nol.

b. Uji Statistik F

Uji signifikansi simultan (uji statistik F) bertujuan untuk mengukur

apakah semua variabel independen yang dimasukkan dalam model

mempunyai pengaruh secara bersama-sama terhadap variabel

dependen. Pengujian secara simultan ini dilakukan dengan cara

membandingkan antara tingkat signifikansi F dari hasil pengujian

dengan nilai signifikansi yang digunakan dalam penelitian ini. Jika


commit to user

44

tingkat signifikansi F yang diperoleh dari hasil pengolahan nilainya

lebih kecil dari nilai signifikansi yang digunakan yaitu sebesar 5%,

maka dapat disimpulkan bahwa semua variabel independen secara

simultan berpengaruh terhadap variabel dependen. Sebaliknya, apabila

tingkat signifikansi F yang diperoleh dari hasil pengolahan nilainya

lebih besar dari nilai signifikansi yang digunakan yaitu sebesar 5%,

maka dapat disimpulkan bahwa semua variabel independen secara

simultan tidak berpengaruh terhadap variabel dependen.

4. Uji Hipotesis

Untuk kedua hipotesis dalam penelitian ini dilakukan pengujian dengan

menggunakan analisis regresi linear berganda yaitu analisis terhadap

hubungan satu vareabel tak bebas (Y) dengan beberapa vareabel bebas

(X). Uji yang dilakukan adalah uji t. Pengambilan keputusan dilakukan

berdasarkan perbandingan nilai t hitung masing-masing koefisien dengan t

tabel, dengan tingkat signifikansi 5%. Jika t hitung < t tabel, maka Ho

diterima. Ini berarti bahwa variabel independen tidak berpengaruh

terhadap variabel dependen. Sedangkan jika t hitung > t tabel, maka Ho

ditolak dan Ha diterima. Hal ini berarti bahwa variabel independen

berpengaruh terhadap variabel dependen. Tingkat signifikansi yang

digunakan dalam penelitian ini adalah 5%. Jika tingkat signifikansi > 0,05


commit to user

45

maka hipotesis ditolak. Jika tingkat signifikansi < 0,05 maka hipotesis

diterima.

Persamaan masing-masing hipotesisnya adalah sebagai berikut:

Model regresi yang digunakan untuk pengujian hipotesis pertama dan

kedua :

EcP = a + b EnP + c EnD + d size

Keterangan:

EcP = Economic performance (kinerja ekonomi yang dicapai)

EnP = Environmental performance (kinerja lingkungan yang

dicapai perusahaan).

EnD = Environmental disclosure (pengungkapan lingkungan

dalam annual report)

size = ukuran perusahaan


commit to user

46

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Obyek Penelitian

Penelitian ini terdiri dari tiga buah variabel utama yang masing-masing adalah

environmental performance, environmental disclosure dan economic performance

dengan satu variabel kontrol yaitu ukuran perusahaan (size). Untuk data

environmental performance didapat dari website Kementerian Lingkungan Hidup

(KLH) yang berupa data keikutsertaan perusahaan dalam program PROPER tahun

2006-2009. Sedangkan untuk data-data yang lain didapat dari laporan tahunan

perusahaan manufaktur dan pertambangan umum yang terdaftar di Bursa Efek

Indonesia (BEI) tahun 2005-2008. Sampel penelitian ini diambil dengan teknik

pusposive sampling yaitu kategori perusahaan manufaktur dan pertambangan

umum yang terus listed di BEI dan telah menerbitkan laporan keuangan tahunan

(annual report) pada tahun 2005-2008 dan yang mengikuti program PROPER

pada tahun 2006-2009. Berdasarkan kriteria pengambilan sampel tersebut, maka

diperoleh jumlah sampel sebanyak 11 perusahaan dengan periode pengamatan

selama empat tahun berturut-turut.


commit to user

47

B. Hasil Pengujian Hipotesis Pertama (H1)

Alat analisis yang digunakan dalam pengujian hipotesis pertama (H1) ini

adalah analisis regresi linier dengan economic performance sebagai variabel

dependen, environmental performance sebagai variabel independen dengan

variabel kontrol yaitu ukuran perusahaan (size). Peneliti melakukan pengujian

statistik deskriptif dan pengujian asumsi klasik terlebih dahulu sebelum

melakukan pengujian regresi.

Berikut ini hasil pengujian statistik deskriptif untuk regresi hipotesis pertama

(H1):

Tabel 4.1 Statistik Deskriptif Variabel-variabel Hipotesis Pertama (H1)

Variabel Minimum Maximum Mean Std. Deviation

Economic Performance -2.92 1.07 -.3189 .77648

Enviromental Performance 1.00 4.00 3.3864 .65471

Size 23.21 30.64 29.0062 1.36362

Tabel di atas menunjukkan nilai minimum, maksimum, mean, dan standar

deviasi untuk komponen variabel-variabel dalam menguji hipotesis pertama (H1).

Data yang digunakan untuk pengujian regresi ini sebanyak 44 observasi yang

meliputi 11 perusahaan untuk periode empat tahun.


commit to user

48

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa variabel environmental performance

mempunyai nilai rata-rata sebesar 3,3864 yaitu 20 data yang nilainya di atas

mean, sehingga dapat diartikan bahwa perusahaan sampel banyak yang mendapat

peringkat lingkungan tinggi atau mempunyai kinerja lingkungan yang tinggi,

karena banyak perusahaan sampel yang mendapat peringkat 4 (biru). Sedangkan

untuk variabel economic performance perusahaan yang dijadikan sampel rata-

ratanya adalah -0,3189. Hal ini menunjukkan bahwa kinerja ekonomi perusahaan

yang paling tinggi adalah dilakukan oleh Holcim Indonesia Tbk pada tahun 2007

yaitu sebesar 1,07. Sedangkan kinerja ekonomi perusahaan yang paling rendah

dilakukan oleh PT Aneka Tambang Tbk pada tahun 2007 yaitu sebesar -2,92.

Dengan demikian kinerja ekonomi sampel berada di kisaran -2,92 sampai dengan

1,07.

Setelah melakukan pengujian statistik deskriptif, peneliti melakukan

pengujian asumsi klasik. Berikut ini hasil pengujian asumsi klasik:

1. Pengujian Asumsi Klasik

a. Uji Normalitas Residual Hipotesis Pertama (H1)

Terdapat dua cara untuk mendeteksi apakah data berdistribusi normal atau

tidak yaitu dengan analisis grafik dan uji statistik. Salah satu cara

termudah untuk melihat normalitas data adalah dengan melihat grafik

histogram yang membandingkan antara data observasi dengan distribusi

yang mendekati distribusi normal. Namun demikian hanya dengan melihat

histogram hal ini dapat menyesatkan khususnya untuk jumlah sampel


commit to user

49

yang kecil. Apabila tidak hati-hati secara visual akan kelihatan normal,

padahal secara statistik bisa sebaliknya. Uji statistik sederhana dapat

dilakukan dengan melihat nilai kurtosis dan skewnes dari data sample. Uji

statistik lain yang dapat digunakan untuk menguji normalitas data adalah

uji statistik non-parametrik Kolmogorov-Smirnov (K-S).

Pengujian normalitas persamaan regresi dalam penelitian ini

menggunakan alat uji Kolmogorov-Smirnov didasarkan pada

unstandardized residual. Unstandardized residual dikatakan berdistribusi

normal jika ρ value > 0,05. Jika ρ value < 0,05, maka unstandardized

residual tidak berdistribusi normal.

Hasil uji Kolmogorov-Smirnov tampak di bawah ini:

Tabel 4.2 Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov Hipotesis Pertama (H1)

Unstandardized

Residual

N 44

Normal Parametersa Mean .0000000

Std. Deviation .68521094

Most Extreme Differences Absolute .114

Positive .048

Negative -.114

Kolmogorov-Smirnov Z .759

Asymp. Sig. (2-tailed) .611

a. Test distribution is Normal.


commit to user

50

Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa besarnya nilai

Kolmogorov-Smirnov (K-S) adalah 0,759 dan signifikan pada 0,611 >

0,05. Hasil tersebut menunjukkan tidak ada penolakan H0 yang

mengatakan residual terdistribusi secara normal. Dengan kata lain,

residual berdistribusi normal.

b. Uji Multikolonieritas Hipotesis Pertama (H1)

Uji multikolinearitas diperlukan untuk mengetahui ada tidaknya variabel

independen lain yang memiliki kemiripan dengan variabel independen lain

dalam satu model. Selain itu, deteksi terhadap multikolineritas juga

bertujuan untuk menghindari kebiasaan dalam proses pengambilan

kesimpulan mengenai pengaruh pada uji parsial masing-masing variabel

independen terhadap variabel dependen. Deteksi terhadap multikolineritas

dapat dilihat dari nilai tolerance dan lawannya Variance Inflation Factor

(VIF). Kedua ukuran ini menunjukkan setiap variabel independen

manakah yang dijelaskan variabel independen lainnya.

Syarat tidak terjadinya korelasi antarvariabel independen adalah:

· nilai VIF tidak ada yang melebihi 10;

· nilai Tolerance tidak ada yang kurang dari 0,10.

Hasil pengujian multikolonieritas tampak di bawah ini:


commit to user

51

Tabel 4.3 Hasil Uji Multikolonieritas Hipotesis Pertama (H1)

Dari tabel di atas, dapat diketahui bahwa nilai tolerance untuk variabel

environmental performance dan size adalah 0,992 dan 0,991. Sedangkan

nilai VIFnya adalah 1,008 dan 1,009. Berdasarkan hasil di atas,

perhitungan nilai tolerance menunjukkan seluruh variabel memiliki nilai

tolerance tidak kurang dari 0,10 dan nilai VIF tidak melebihi 10. Dari

hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat multikolonieritas

pada seluruh variabel dalam model regresi.

c. Uji Autokorelasi Hipotesis Pertama (H1)

Salah satu alat untuk mendeteksi adanya autokorelasi yaitu uji Durbin

Watson, yaitu dengan membandingkan nilai Durbin Watson hitung (d)

dengan nilai batas lebih tinggi (upper bond atau du). Penelitian dikatakan

bebas dari autokorelasi apabila nilai d berada di antara nilai du dan 4-du.

Tingkat signifikansi yang digunakan dalam uji Durbin Watson ini adalah

0,05.

Hasil uji Durbin Watson tampak di bawah ini:

Variabel Tolerance VIF Keterangan

Enviromental Performance .992 1.008 Tidak terjadi multikolonieritas

Enviromental Disclosure

Size

.998

.991

1.002

1.009

Tidak terjadi multikolonieritas



commit to user

52

Tabel 4.4 Hasil Uji Durbin Watson Hipotesis Pertama (H1)

Sedangkan hasil uji autokorelasi adalah sebagai berikut:

Tabel 4.5 Tabel Hasil Perhitungan Nilai Durbin Watson

Berdasarkan hasil uji autokorelasi pada tabel di atas, nilai dhitung (Durbin

Watson) diperoleh sebesar 1,802 yang berada di antara du dan 4-du atau

du<d<4-du. Nilai Durbin Watson sebesar 1,802 dibandingkan dengan nilai

tabel dengan menggunakan nilai signifikansi 5%, yang mana jumlah

sampel observasi sebesar 44 (n) dan jumlah variabel independen 2 (k=2).

Setelah nilai du diperoleh, maka dapat ditentukan nilai 4–du sebesar 2,3880

Model R R2 Adjusted R2 Std. Error of the Estimate

Durbin-Watson

1 .470 .221 .163 .71044 1.802

a. Predictors: (Constant), Enviromental Performance, Enviromental Disclosure, Size

b. Dependent Variable: Economic Performance

Variabel du 4-du D du<d<4-du

Dep:Economic Performance

Indep: Enviromental Performance,Enviromental Disclosure

Kontrol: Size

1,6120 2,3880 1,802 Terpenuhi


commit to user

53

(4-1,6120). Oleh karena nilai dhitung 1,802 berada di antara du 1,6120 dan 4-

du 2,3880, maka dapat disimpulkan tidak terdapat autokorelasi

antarresidual.

d. Uji Heteroskedastisitas Hipotesis Pertama (H1)


terjadi ketidaksamaan varian dari residual satu pengamatan ke pengamatan

yang lain (Ghozali, 2006). Jika variance residual suatu pengamatan ke

pengamatan yang lain tetap, maka disebut homokedastisitas, dan jika

berbeda disebut heteroskedastisitas. Model regresi yang baik adalah tidak

terjadi adanya heterokedastisitas. Penelitian ini akan menggunakan uji

heteroskedastisitas yang diaplikasikan dengan SPSS yaitu Uji Gletser.

Hasil pengujian heteroskedastisitas tampak di bawah ini:

Tabel 4.6 Hasil Uji Gletser Hipotesis Pertama (H1)

Model

Unstandardized Coefficients

Standardized Coefficients

t Sig. B Std. Error Beta

1 (Constant) 2.958 1.528 1.936 .060

Enviromental Performance

.007 .104 .010 .066 .947

Enviromental Disclosure 1.260 2.294 .077 .549 .586

Size .264 .080 .463 3.304 .002

a. Dependent Variable: absres


commit to user

54

Berdasarkan tabel di atas, hasil uji Glejser menunjukkan bahwa nilai t-statistik

dari variabel environmental performance dan size tidak ada yang signifikan

mempengaruhi variabel dependen nilai Absolut Res (absres). Hal ini terlihat

dari probabilitas signifikansinya yaitu sebesar 0,947 dan 0,122 yang berarti di

atas tingkat kepercayaan 5%. Jadi dapat disimpulkan model regresi tidak

mengandung adanya heteroskedastisitas.

2. Analisa Hasil Regresi Hipotesis Pertama (H1)

a. Uji Koefisien Determinasi Hipotesis Pertama (H1)

Koefisien determinasi digunakan untuk menguji goodness-fit dari model

regresi. Berdasarkan Tabel 4.4 besarnya nilai adjusted R2 sebesar 0,163

yang berarti variabilitas variabel independen sebesar 16,3%, sedangkan

sisanya 83,7% dijelaskan oleh variabel lainnya yang tidak dimasukkan

dalam model regresi.

b. Uji Pengaruh Simultan (F-test) Hipotesis Pertama (H1)

Uji pengaruh simultan digunakan untuk mengetahui apakah variabel

independen secara bersama-sama atau simultan mempengaruhi variabel

dependen. Berikut ini hasil uji simultan untuk model regresi economic

performance:


commit to user

55

Tabel 4.7 Hasil Uji Statistik F (ANOVA) ECONOMIC PERFORMANCE

Model Sum of Squares Df Mean Square F Sig.

1 Regression 5.737 3 1.912 3.789 .018 Residual 20.189 40 .505

Total 25.926 43

a. Predictors: (Constant), Enviromental Performance, Enviromental Disclosure, Size

b. Dependent Variable: ECONOMIC PERFORMANCE

Dari hasil uji ini dapat dilihat pada F test sebesar 3,789 dan signifikan pada

0,018 yang berarti variabel independen environmental performance,

environmental disclosure bersama variabel kontrol ukuran perusahaan

(size) secara simultan mempengaruhi variabel dependen economic

performance.

c. Uji Parsial (t test) Hipotesis Pertama (H1)

Uji parsial digunakan untuk mengetahui pengaruh masing-masing variabel

independen terhadap variabel dependen. Dari hasil uji parsial ini, peneliti

dapat menginterpretasikan koefisien variabel environmental performance,

economic performance dan size menggunakan unstandardized coefficients

serta mengetahui tingkat signifikansi variabel. Dengan demikian, peneliti

dapat mengambil kesimpulan apakah hipotesis diterima atau ditolak.

Berikut ini hasil uji parsial untuk model regresi economic performance:


commit to user

56

Tabel 4.8 Hasil Uji Statistik t Hipotesis Pertama (H1)

Variabel Coefficient Std. Error t-Statistic Sig.

(Constant) -8.300 2.435 -3.408 .002

Environmental Performance


.065

1.260

.166

2.294

.393

.549

.696

.586

Size .264 .080 3.304 .002

R-squared 0,221

Adjusted R-squared 0,163

F-statistic 3,789

Sig.F-statistic 0,018

Dari tabel di atas menunjukkan bahwa variabel kontrol ukuran perusahaan

(size) mempengaruhi economic performance secara signifikan dengan nilai

probabilitas signifikan sebesar 0,002 (sig < 5%). Sedangkan variabel

environmental performance nilai probabilitas signifikannya melebihi 5%,

yaitu 0,696. Begitu pula nilai variabel environmental disclosure sebesar

1,260 yang nilai probabilitas signifikannya melebihi 5%.

Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa economic performance

dipengaruhi oleh environmental performance, environmental disclosure

dan size dengan persamaan matematis berikut:

EcP = -8,300 + 0,065 EnP + 1,260 EnD + 0,264 size


commit to user

57

Keterangan:


EnP = Environmental performance (kinerja lingkungan)

EnD = Environmental disclosure (pengungkapan lingkungan)


d. Hasil Uji Hipotesis Pertama (H1)

Berdasarkan Tabel 4.7 dapat disimpulkan bahwa melalui uji pengaruh

simultan (F test) variabel independen environmental performance,

environmental disclosure bersama dengan variabel kontrol ukuran

perusahaan (size) secara simultan mempengaruhi variabel dependen

economic performance. Analisis mendalam melalui uji statistik t terhadap

variable-variabel yang digunakan dalam hipotesis pertama dapat

disimpulkan environmental performance mempunyai hubungan positif

dengan economic performance. Jika melihat hasil signifikansinya,

environmental performance tidak berpengaruh secara signifikan terhadap

dengan economic performance pada tingkat signifikansi 5%. Artinya

tanpa adanya pengaruh faktor lain, environmental performance tidak

mempengaruhi economic performance. Oleh karena itu, hipotesis pertama

yang menyatakan bahwa environmental performance memiliki pengaruh

signifikan terhadap economic performance ditolak.


commit to user

58

C. Hasil Pengujian Hipotesis Kedua (H2)

Alat analisis yang digunakan dalam pengujian hipotesis kedua (H2) ini adalah

analisis regresi linier dengan economic performance sebagai variabel dependen,

environmental disclosure sebagai variabel independen dengan variabel kontrol

ukuran perusahaan (size). Peneliti melakukan pengujian statistik deskriptif dan

pengujian asumsi klasik terlebih dahulu sebelum melakukan pengujian regresi.

Berikut ini hasil pengujian statistik deskriptif untuk regresi hipotesis kedua

(H2):

Tabel 4.9 Statistik Deskriptif Variabel-variabel Hipotesis Kedua (H2)

Variabel Minimum Maximum Mean Std. Deviation

Economic Performance -2.92 1.07 -.3189 .77648

Enviromental Disclosure .03 .21 .0874 .04727

Size 23.21 30.64 29.0062 1.36362

Tabel di atas menunjukkan nilai minimum, maksimum, mean, dan standar

deviasi untuk komponen variabel-variabel dalam menguji hipotesis kedua (H2).

Data yang digunakan untuk pengujian regresi ini sebanyak 44 observasi yang

meliputi 11 perusahaan untuk periode empat tahun.

Pada variabel environmental disclosure, dapat dilihat bahwa terdapat 25

data yang nilainya diatas nilai mean sebesar 0,0874 yang menunjukkan bahwa

terdapat 19 perusahaan yang mendapat peringkat rendah dalam penyampaian


commit to user

59

environmental disclosure pada laporan tahunannya. Environmental disclosure

perusahaan yang paling lengkap dilaporkan oleh PT Tambang Batubara Bukit

Asam (Perseroan) Tbk pada tahun 2008, yaitu sebesar 0,21 atau 7 item

pengungkapan. Indeks environmental disclosure paling tidak lengkap dilaporkan

oleh beberapa perusahaan seperti Astra Otoparts 2005 dan 2008, PT Jababeka

Tbk 2005, Unilever 2005, 2006 dan 2007, Unggul Indah Cahaya pada tahun

2006 dan 2008 yaitu sebesar 0,03 atau 1 butir pengungkapan. Dengan demikian

indeks pengungkapan sukarela sampel berada di kisaran 0,03 sampai dengan

0,21. Sedangkan untuk variabel economic performance perusahaan yang

dijadikan sampel rata-ratanya adalah -0,3189. Hal ini menunjukkan bahwa

kinerja ekonomi perusahaan yang paling tinggi adalah dilakukan oleh Holcim

Indonesia Tbk pada tahun 2007 yaitu sebesar 1,07. Sedangkan kinerja ekonomi

perusahaan yang paling rendah dilakukan oleh PT Aneka Tambang Tbk pada

tahun 2007 yaitu sebesar -2,92. Dengan demikian kinerja ekonomi sampel berada

di kisaran -2,92 sampai dengan 1,07.

Setelah melakukan pengujian statistik deskriptif, peneliti melakukan

pengujian asumsi klasik. Berikut ini hasil pengujian asumsi klasik:

1. Pengujian Asumsi Klasik

a. Uji Normalitas Residual Hipotesis Kedua (H2)

Pengujian normalitas persamaan regresi dalam penelitian ini

menggunakan alat uji Kolmogorov-Smirnov yang didasarkan pada

unstandardized residual. Unstandardized residual dikatakan berdistribusi


commit to user

60

normal jika ρ value > 0,05. Jika ρ value < 0,05, maka unstandardized

residual tidak berdistribusi normal.

Hasil uji Kolmogorov-Smirnov tampak di bawah ini:

Tabel 4.10 Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov Hipotesis Kedua (H2)

Unstandardized Residual

N 44

Normal Parametersa Mean .0000000

Std. Deviation .68521094

Most Extreme Differences Absolute .114

Positive .048

Negative -.114

Kolmogorov-Smirnov Z .759

Asymp. Sig. (2-tailed) .611

Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa besarnya nilai

Kolmogorov-Smirnov (K-S) adalah 0,759 dan signifikan pada 0,611 >

0,05. Hasil tersebut menunjukkan tidak ada penolakan H0 yang

mengatakan residual terdistribusi secara normal. Dengan kata lain,

residual berdistribusi normal.


commit to user

61

b. Uji Multikolonieritas Hipotesis Kedua (H2)

Syarat tidak terjadinya korelasi antarvariabel independen adalah

· nilai VIF tidak ada yang melebihi 10;

· nilai Tolerance tidak ada yang kurang dari 0,10.

Hasil pengujian multikolonieritas tampak di bawah ini:

Tabel 4.11 Hasil Uji Multikolonieritas Hipotesis Kedua (H2)

Variabel dependen: Economic Performance

Dari tabel di atas, dapat diketahui bahwa nilai tolerance untuk variabel

environmental disclosure dan size adalah 0,998 dan 0,991. Sedangkan

nilai VIFnya adalah 1,002 dan 1,009. Berdasarkan hasil di atas,

perhitungan nilai tolerance menunjukkan seluruh variabel memiliki nilai

tolerance tidak kurang dari 0,10 dan nilai VIF tidak melebihi 10. Dari

hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat multikolonieritas

pada seluruh variabel dalam model regresi.

c. Uji Autokorelasi Hipotesis Kedua (H2)

Salah satu alat untuk mendeteksi adanya autokorelasi yaitu uji Durbin

Watson, yaitu dengan membandingkan nilai Durbin Watson hitung (d)

Variabel Tolerance VIF Keterangan



.998

.992

1.002

1.008



Size .991 1.009 Tidak terjadi multikolonieritas


commit to user

62

dengan nilai batas lebih tinggi (upper bond atau du). Penelitian dikatakan

bebas dari autokorelasi apabila nilai d berada di antara nilai du dan 4-du.

Tingkat signifikansi dalam uji Durbin Watson adalah 0,05.

Berikut ini hasil uji Durbin Watson:

Tabel 4.12 Hasil Uji Durbin Watson Hipotesis Kedua (H2)

Sedangkan hasil uji autokorelasi adalah sebagai berikut:

Tabel 4.13

Tabel Hasil Perhitungan Nilai Durbin Watson

Berdasarkan hasil uji autokorelasi pada Tabel di atas, nilai dhitung (Durbin

Watson) diperoleh sebesar 1,802 yang berada di antara du dan 4-du atau

du<d<4-du. Nilai Durbin Watson sebesar 1,802 dibandingkan dengan nilai

a. Predictors: (Constant), Enviromental Disclosure, Enviromental Performance, Size


Model R R2 Adjusted R2 Std. Error of the Estimate

Durbin-Watson

1 .470 .221 .163 .71044 1.802

Variabel du 4-du D du<d<4-du

Dep:Economic Performance

Indep: Enviromental Performance, Enviromental Disclosure

Kontrol: Size

1,6120 2,3880 1.802 Terpenuhi


commit to user

63

tabel dengan menggunakan nilai signifikansi 5%, yang mana jumlah

sampel observasi sebesar 44 (n) dan jumlah variabel independen 2 (k=2).

Setelah nilai du diperoleh, maka dapat ditentukan nilai 4–du sebesar 2,3880

(4-1,6120). Oleh karena nilai dhitung 1,802 berada di antara du1,6120 dan 4-

du 2,3880, maka dapat disimpulkan tidak terdapat autokorelasi

antarresidual.

d. Uji Heteroskedastisitas Pengujian Hipotesis Kedua (H2)


terjadi ketidaksamaan varian dari residual satu pengamatan ke pengamatan

yang lain (Ghozali, 2006). Jika variance residual suatu pengamatan ke

pengamatan yang lain tetap, maka disebut homokedastisitas, dan jika

berbeda disebut heteroskedastisitas. Model regresi yang baik adalah tidak

terjadi adanya heterokedastisitas. Penelitian ini akan menggunakan uji

heteroskedastisitas yang diaplikasikan dengan SPSS yaitu Uji Gletser:

Tabel 4.14 Hasil Uji Gletser Hipotesis Kedua (H2)

Model

Unstandardized Coefficients

Standardized Coefficients

T Sig. B Std. Error Beta

1 (Constant) 2.958 1.528 1.936 .060

Enviromental Disclosure 1.260 2.294 .077 .549 .586

Enviromental Performance Size

.007

-.079

.104

.050

.010

-.237

.066

-1.581

.047

.122

a. Dependent Variable: absres


commit to user

64

Berdasarkan tabel di atas, hasil uji Glejser menunjukkan bahwa nilai t-

statistik dari variabel environmental disclosure dan ukuran perusahaan

(size) tidak ada yang signifikan mempengaruhi variabel dependen nilai

Absolut Res (absres). Hal ini terlihat dari probabilitas signifikansinya yaitu

sebesar 0,586 dan 0,122 yang berarti di atas tingkat kepercayaan 5%. Jadi

dapat disimpulkan model regresi tidak mengandung adanya

heteroskedastisitas.

2. Analisa Hasil Regresi Hipotesis Kedua (H2)

a. Uji Koefisien Determinasi Hipotesis Kedua (H2)

Koefisien determinasi digunakan untuk menguji goodness-fit dari model

regresi. Berdasarkan Tabel 4.12 besarnya nilai adjusted R2 sebesar 0,163

yang berarti variabilitas variabel independen sebesar 16,3%, sedangkan

sisanya 83,7% dijelaskan oleh variabel lainnya yang tidak dimasukkan

dalam model regresi.

b. Uji Pengaruh Simultan (F-test) Hipotesis Kedua (H2)

Uji pengaruh simultan digunakan untuk mengetahui apakah variable

independen secara bersama-sama atau simultan mempengaruhi variable

dependen. Berikut ini hasil uji simultan untuk model regresi economic

performance:


commit to user

65

Tabel 4.15 Hasil Uji Statistik F (ANOVA) ECONOMIC PERFORMANCE

Model Sum of Squares Df Mean Square F Sig.

1 Regression 5.737 3 1.912 3.789 .018 Residual 20.189 40 .505

Total 25.926 43

a. Predictors: (Constant), Size, Enviromental Disclosure, Enviromental Performance


Dari hasil uji ini dapat dilihat pada F test sebesar 3,789 dan signifikan pada

0,018 yang berarti variabel independen environmental disclosure,

environmental performance bersama dengan variabel kontrol size secara

simultan mempengaruhi variabel dependen economic performance.

c. Uji Parsial (t test) Hipotesis Kedua (H2)

Uji parsial digunakan untuk mengetahui pengaruh masing-masing variabel

independen terhadap variabel dependen. Berikut ini hasil uji parsial untuk

model regresi economic performance:


commit to user

66

Tabel 4.16 Hasil Uji Statistik t Hipotesis Kedua (H2)

Variabel Coefficient Std. Error t-Statistic Sig.

(Constant) -8.300 2.435 -3.408 .002

Environmental Disclosure 1.260 2.294 .549 .586


Size

.065

.264

.166

.080

.393

3.304

.696

.002

R-squared 0,221

Adjusted R-squared 0,163

F-statistic 3,789

Sig.F-statistic 0,018

Dari tabel di atas menunjukkan bahwa variabel variabel kontrol ukuran

perusahaan (size) mempengaruhi economic performance secara signifikan

dengan nilai probabilitas signifikan sebesar 0,002 (sig < 5%). Sedangkan

variabel environmental disclosure nilai probabilitas signifikannya melebihi

5%, yaitu 0,586. Begitu pula nilai variabel environmental performance

sebesar 0,065 yang nilai probabilitas signifikannya melebihi 5%.

Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa economic performance

dipengaruhi oleh environmental performance, environmental disclosure

dan size dengan persamaan matematis berikut:

EcP = -8,300 + 0,065 EnP + 1,260 EnD + 0,264 size


commit to user

67

Keterangan:


EnP = Environmental performance (kinerja lingkungan)

EnD = Environmental disclosure (pengungkapan lingkungan)


d. Hasil Uji Hipotesis Kedua (H2)

Berdasarkan Tabel 4.15 dapat disimpulkan bahwa melalui uji pengaruh

simultan (F test) variabel independen environmental disclosure,

environmental performance bersama dengan variabel kontrol size secara

simultan mempengaruhi variabel dependen economic performance.

Analisis mendalam melalui uji statistik t variable-variabel yang digunakan

dalam hipotesis kedua dapat disimpulkan environmental disclosure

mempunyai hubungan yang positif dengan economic performance.

Jika melihat hasil signifikansinya, environmental disclosure tidak

berpengaruh secara signifikan terhadap economic performance pada tingkat

signifikansi 5%. Artinya tanpa adanya pengaruh faktor lain, environmental

disclosure tidak mempengaruhi economic performance. Oleh karena itu,

hipotesis kedua yang menyatakan bahwa environmental disclosure

memiliki pengaruh signifikan terhadap economic performance ditolak.


commit to user

68

D. Pembahasan

1. Hipotesis Pertama (H1): Environmental Performance memiliki pengaruh

signifikan terhadap Economic Performance.

Pernyataan hipotesis pertama bahwa environmental performance memiliki

pengaruh signifikan terhadap economic performance tidak terbukti. Hal ini

terjadi karena kinerja lingkungan perusahaan baik ataupun buruk tidak terlalu

berpengaruh terhadap kinerja ekonomi suatu perusahaan karena kinerja

ekonomi suatu perusahaan tidak dilihat oleh pasar dari kinerja di dalam

lingkungan perusahaan. Pasar biasanya kurang memperhatikan apa yang

dilakukan perusahaan dan hanya memperhatikan bagaimana kondisi

perusahaan di dalam pasar apakah menguntungkan atau tidak untuk

berinvestasi. Kebiasaan para pelaku pasar di Indonesia yang merespon

informasi pasar secara berlebihan dan selalu reaktif terhadap informasi pasar

yang terjadi sehingga mereka tidak memperhatikan kondisi yang lain terutama

kondisi dari perusahaan. Selain itu, jika dilihat para pelaku pasar di Indonesia

kurang mempertimbangkan segala sesuatunya didalam mengambil keputusan

tetapi hanya sebatas langsung merespon informasi yang ada. Hasil temuan ini

mendukung penelitian Freedman dan Jaggi (1992) dan Sarumpaet (2005)

yang menyatakan bahwa environmental performance tidak berpengaruh

signifikan terhadap economic performance. Namun, hasil ini tidak

mendukung penelitian yang dilakukan Al Tuwaijri (2004) dan Suratno,

Darsono, Mutmainah (2007) yang menyatakan environmental performance


commit to user

69

berpengaruh secara positif signifikan terhadap economic performance. Hasil

temuan ini juga tidak mendukung penelitian yang dilakukan oleh Anggraini

(2008) yang menyatakan bahwa environmental performance berpengaruh

positif signifikan terhadap return saham sebagai pengganti economic

performance.

2. Hipotesis Kedua (H2): Environmental Disclosure memiliki pengaruh

signifikan terhadap Economic Performance.

Pernyataan hipotesis kedua bahwa environmental disclosure memiliki

pengaruh signifikan terhadap economic performance tidak terbukti. Dapat

disimpulkan bahwa environmental disclosure yang dilakukan perusahaan,

tidak mempengaruhi economic performance suatu perusahaan tersebut. Jadi

apa yang diungkapkan perusahaan tidak juga mempengaruhi kinerja ekonomi

perusahaan. Hal ini terjadi karena ekonomi suatu perusahaan tidak dilihat

melalui pengungkapan yang dilakukan perusahaan tetapi kebanyakan hanya

dilihat melalui keuntungan dan return tahunan perusahaan yang dihasilkan

perusahaan. Dengan hanya melihat return tahunan perusahaan, para investor

akan merespon bahwa jika return perusahaan tinggi maka apa yang akan

dihasilkan juga lebih menguntungkan bagi investasinya. Jadi apa yang

dilakukan perusahaan di dalam dan di luar perusahaan tidak terlalu

diperhatikan oleh reaksi pasar. Para pelaku pasar di Indonesia cenderung

hanya melihat dan merespon informasi yang terjadi di pasar sebatas informasi

yang diberikan. Hasil ini mendukung penelitian yang dilakukan oleh


commit to user

70

Freedman dan Jaggi (1982) yang menguji hubungan antara environmental

disclosure dengan enam rasio akutansi untuk mengukur economic

performance dan meghasilkan hubungan yang tidak signifikan di antara

keduanya. Sebaliknya, hasil ini tidak mendukung penelitian yang dilakukan

oleh Anggraini (2008) yang menyatakan environmental disclosure

mempunyai pengaruh positif signifikan terhadap return saham sebagai

pengganti economic performance.


commit to user

71

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis bagaimana pengaruh

environmental performance terhadap economic performance serta bagaimana

pengaruh environmental disclosure terhadap economic performance dengan

ukuran perusahaan (size) sebagai variabel kontrol. Penelitian ini dilakukan

terhadap perusahaan manufaktur dan pertambangan umum yang terdaftar di

BEI. Kesimpulan yang bisa diambil dari hasil penelitian yang dibahas pada

bab sebelumnya adalah:

1. Environmental performance tidak memiliki pengaruh signifikan terhadap

economic performance. Dengan demikian hipotesis pertama yang

menyatakan environmental performance memiliki pengaruh signifikan

terhadap economic performance ditolak.

2. Environmental disclosure juga tidak memiliki pengaruh signifikan erhadap

economic performance. Dengan demikian hipotesis kedua yang

menyatakan environmental disclosure memiliki pengaruh signifikan

terhadap economic performance juga ditolak.

3. Hasil pengujian terhadap variabel kontrol yang digunakan yaitu ukuran

perusahaan (size) dalam pengaruhnya terhadap economic performance adalah

signifikan.


commit to user

72

B. Keterbatasan Penelitian

Terdapat beberapa keterbatasan dalam penelitian ini yang meliputi:

1. Sampel dalam penelitian ini hanya mengambil perusahaan manufaktur dan

pertambangan umum yang terdaftar di Bursa Efek Indonesia (BEI)

sehingga kurang mewakili untuk seluruh perusahaan di Indonesia.

2. Data yang diperoleh melalui Indonesian Capital Market Directory

(ICMD) kurang relevan. Data tersebut berbeda dengan data dalam annual

report atau laporan keuangan perusahaan.

3. Penelitian berfokus pada pengujian pengaruh terhadap economic

performance sehingga tidak melakukan penelitian tentang hubungan

environmental performance terhadap environmental disclosure.

C. Implikasi

Berikut ini adalah implikasi yang diharapkan dapat melengkapi keterbatasan

penelitian ini, antara lain sebagai berikut:

1. Implikasi Teoritis

Kesimpulan terhadap hasil penelitian ini memberikan wawasan baru dalam

pendeteksian hubungan antara environmental performance, environmental

disclosure dan economic performance pada perusahaan-perusahaan

manufaktur dan pertambangan umum selama tahun 2005-2008. Penelitian

ini dapat menjadi inspirasi bagi peneliti selanjutnya untuk meneliti

seberapa besar keterkaitan antara environmental performance,


commit to user

73

environmental disclosure dan economic performance untuk kelompok

perusahaan lain.

2. Implikasi Praktis

Bagi praktisi, hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan

pertimbangan untuk mengambil keputusan investasi sehubungan dengan

risiko manajemen jangka panjangnya dengan melihat laporan tanggung

jawab sosial perusahaan. Dalam penelitian ini ditemukan bahwa

environmental performance dan environmental disclosure tidak memiliki

hubungan signifikan dengan economic performance. Hal ini perlu menjadi

perhatian praktisi dan investor dalam melakukan keputusan investasi.

Bagi akademisi, hasil penelitian ini dapat memberikan bukti

empiris mengenai hubungan antara antara environmental performance,

environmental disclosure dan economic performance. Selain itu penelitian

ini juga dapat memberikan wawasan dan menjadi inspirasi bagi penelitian

selanjutnya untuk meneliti ketiga vareabel tersebut lebih lanjut.

D. Saran

1. Bagi peneliti selanjutnya dapat melakukan penelitian dengan

menggunakan sampel yang lebih banyak, tidak hanya jenis perusahaan

manufaktur dan pertambangan umum saja yang dijadikan sampel, tetapi

seluruh perusahaan yang terdaftar di Bursa Efek Indonesia (BEI) agar

lebih bisa mewakili semua perusahaan yang terdapat di Indonesia. Hal ini

dilakukan untuk memperoleh hasil yang lebih akurat dan menunjukkan


commit to user

74

apakah penelitian dengan menggunakan seluruh perusahaan dapat

memberikan hasil yang berbeda atau sama.

2. Bagi peneliti selanjutnya dapat menguji ulang penelitian ini dan dapat juga

menambah variabel kontrol lain yang dianggap memiliki pengaruh cukup

kuat, sehingga penelitian selanjutnya dapat menemukan hasil yang baru

dan dapat mengetahui apakah penelitian ini masih layak atau tidak.

3. Penelitian selanjutnya dapat memperluas pengujian dengan menguji

pengaruh environmental performance terhadap environmental disclosure.

Documents

RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BIOGAS