rancang bangun pembangkit listrik tenaga biogas
Post on 30-Dec-2016
246 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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."
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan untuk :
Alm. Bapak & ibu tercinta
Dan kakak adikku tersayang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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?
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Biogas sangat potensial sebagai sumber energi terbarukan karena
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
Karakteristik umum :
Ø Berat molekul : 372,237 gr/mol
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 )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)]
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 26
Gambar 2.4. Tekanan sebagai fungsi dari sudut pengapian (Mitzlatf, 1988).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
Tertutup (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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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."
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan untuk :
Alm. Bapak & ibu tercinta
Dan kakak adikku tersayang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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?
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Biogas sangat potensial sebagai sumber energi terbarukan karena
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
Karakteristik umum :
Ø Berat molekul : 372,237 gr/mol
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 )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)]
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 26
Gambar 2.4. Tekanan sebagai fungsi dari sudut pengapian (Mitzlatf, 1988).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
Tertutup (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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user iv
PERSEMBAHAN
I dedicate this research for
”My Lovely Family”
“All my best friends and others”
Thanks for everything!
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user x
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
4.15
4.16
Hasil Uji Statistik F (ANOVA) Economic Performance….. Hasil Uji Statistik t Hipotesis Kedua (H2)………………….
65
66
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Hal
2.1
Kerangka Berpikir.…………………………………….......
29
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xiii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Tidak terjadi multikolonieritas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
Uji heteroskedastisitas bertujuan menguji apakah dalam model regresi
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Enviromental Disclosure
.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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
Keterangan:
EcP = Economic performance (kinerja ekonomi yang dicapai)
EnP = Environmental performance (kinerja lingkungan)
EnD = Environmental disclosure (pengungkapan lingkungan)
size = ukuran perusahaan
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Enviromental Disclosure
Enviromental Performance
.998
.992
1.002
1.008
Tidak terjadi multikolonieritas
Tidak terjadi multikolonieritas
Size .991 1.009 Tidak terjadi multikolonieritas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
b. Dependent Variable: Economic Performance
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
Uji heteroskedastisitas bertujuan menguji apakah dalam model regresi
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
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 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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Enviromental Performance
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
Keterangan:
EcP = Economic performance (kinerja ekonomi yang dicapai)
EnP = Environmental performance (kinerja lingkungan)
EnD = Environmental disclosure (pengungkapan lingkungan)
size = ukuran perusahaan
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
top related