Soal Konversi Dan Konservasi Energi Teknik Energi Terbarukan [PDF]

Citation preview

1. Perhatikan gambar dibawah ini,



Gambar diatas merupakan proses pada sebuah turbin air, penerapan turbin air seperti ini merupakan contoh aplikasi penerapan hukum termodinamika ke … a. I c. III e. V b. II d. IV 2. Diketahui sebuah air terjun dengan debit 15 m3/s memiliki ketinggian 20 meter, tentukan besar energi potensial yang dihasilkan (g = 10 m/s2 ; ρ(air)= 1000 kg/m3) adalah … a. 3 J c. 3 kJ e. 3 MJ b. 30 J d. 30 kJ 3. Untuk menghasilkan listrik melalui konversi biomass, dapat menggunakan 2 jenis alat konversi energi, yaitu … a. Biodiesel dan fuel sel d. Boiler biomass dan gasifikasi b. Boiler biomass dan biodiesel e. Gasifikasi dan fuel sel c. Gasifikasi dan biosolar 4. Gambar dibawah ini adalah salah satu jenis boiler, yaitu …



a. Fire tube c. Blowdown e. Fixed dome b. Water tube d. Float dome 5. Secara umum proses konversi biomass menjadi energi dibagi menjadi 3 jenis, kecuali … a. Pembakaran langsung d. Gasifikasi b. Biokimia e. pirolisa c. Termokimia 6. Gas yang dihasilkan oleh bakteri apabila bahan organik mengalami proses fermentasi dalam reaktor (biodigester) dalam kondisi anaerob (tanpa udara) merupakan pengertian dari … a. biofuel c. biogas e. LPG b. biodiesel d. biomass 7. Tempat untuk menghasilkan biogas biasa disebut a. Reaktor/degester c. Separator e. Tungku b. Kolam d. Katalisator



8. Kandungan utama dalam biogas yang digunakan untuk proses pembakaran adalah … a. CH3 c. CO2 e. NOX b. CH4 d. H2O 9. Nilai kalor yang terkandung dalam Methane sebesar … a. 50 kJ/kg c. 100 kJ/kg e. Tak hingga b. 50 MJ/kg d. 100 MJ/kg 10. Dalam keperluan sehari hari berdasarkan penelitian Uli Werner, rata rata kebutuhan 1 orang untuk memasak memerlukan biogas sebanyak … a. 0,1 – 0,3 m3 c. 0,6 – 0,9 m3 e. 1,4 – 1,7 m3 b. 0,3 – 0,6 m3 d. 1,1 – 1,4 m3 11. Proses yang terjadi didalam pembentukan gas bio adalah … a. Aerob c. Elektrolisis e. Gasikfikasi b. Anaerob d. Pirolisis 12. Didalam biodegester, bakteri menguraikan sejumlah material organik, salah satu komponen organik tersebut adalah nitrogen. Pada proses tanpa udara ini, nitrogen dirubah menjadi … a. methane c. karbon monoksida e. amonia b. karbon dioksida d. uap air 13. Padatan yang tidak terurai menjadi gas didalam proses biodegester dapat dimanfaatkan menjadi … a. Air bersih c. Zat pembau e. Pendingin reaktor b. Pupuk d. Gas pembakaran 14. Jenis degester yang yang mempunyai volume tetap merupakan jenis biodegerter tipe … a. Fixed dome c. Opened dome e. Reservoir dome b. Floating dome d. Collecting dome 15. biodegester yang dapat bergerak seiring dengan kenaikan tekanan reaktor merupakan jenis biodegerter tipe … a. Fixed dome c. Opened dome e. Reservoir dome b. Floating dome d. Collecting dome 16. Saluran yang digunakan untuk memasukkan campuran kotoran ternak dan air ke dalam reaktor utama adalah … a. Saluran masuk slurry d. Tangki penyimpan biogas b. Ruang digestion e. Katup pengaman tekanan c. Saluran keluar residu 17. Bakteri yang hidup pada rentang 8-25oC pada proses penguraian zat organik disebut … a. Bakteri fermentasi psycrophilic d. Bakteri Fermentasi Keju b. Bakteri fermentasi mesophilic e. Bakteri Fermentasi Tempe c. Bakteri fermentasi thermophilic 18. Bakteri methanogen akan keracunan dan akibatnya produksi biogas turun pada pH a. 6,6 - 7,0 c. 7,0 e. > 6,2 b. 7 - 8,5 d. < 6,2 19. Bakteri yang berperan penting untuk penguraian zat organik menjadi gas methane adalah … a. Bakteri Escherichia coli d. Bakteri methanogen b. Bakteri genus Staphylococcus e. Bakteri Aerobacter aerogenes c. Bakteroides



20. Kebutuhan nutrisi. Bakteri fermentasi membutuhkan beberapa bahan nutrisi tertentu dan sedikit logam. Kekurangan salah satu nutrisi atau bahan logam yang dibutuhkan dapat memperkecil proses produksi metana. Nutrisi yang diperlukan diantaranya adalah… a. nitrogen, sulfur, fosfor, plutonium, kalsium, magnesium b. nitrogen, sulfur, fosfor, uranium, kalsium, magnesium c. nitrogen, sulfur, fosfor, hidrogen, kalsium, magnesium d. nitrogen, sulfur, fosfor, potasium, kalium, magnesium e. nitrogen, sulfur, fosfor, potasium, kalsium, magnesium 21. Untuk menghasilkan produksi biogas apabila konsentrasi bahan kering terhadap air adalah 0,26 kg/L maka proses pencampuran antara bahan organik dan air berkisar … a. 1:1 sampai 2:1 c. 1:1 sampai 1:3 e. 1:2 sampai 1:4 b. 1:1 sampai 1:2 d. 1:1 sampai 3:1 22. 1. tahap hidrolisis. 2. tahap pengasaman. 3. tahap pembentukan gas CH4. Urutan dalam proses anaerob proses pembentukan biogas pada biodegester yang tepat adalah … a. 1,2,3 c. 3,2,1 e. 2,3,1 b. 1,3,2 d. 2,1,3 23. Bakteri akan menghasilkan asam yang akan berfungsi untuk mengubah senyawa pendek hasil hidrolisis menjadi asam asetat (CH3COOH), H2 dan CO2. Merupakan proses anaerob pada tahap … a. Hidrolisis c. Pengasaman e. Pirolisis b. Elektrolisis d. gasifikasi 24. (C6H10O5)n + n H2O  n (C6H12O6) ; proses disamping merupakan proses anaerob yang terjadi pada tahap … a. Hidrolisis c. Pengasaman e. Pirolisis b. Elektrolisis d. gasifikasi 25. Pada tahap pembentukan gas CH4, bakteri yang berperan adalah bakteri methanogenesis (bakteri metana). Kelompok bakteri metana, yaitu dari jenis methanobacterium, methanobacillus, methanosacaria, dan methanococcus. Bakteri ini membutuhkan kondisi digester yang benar-benar kedap udara dan gelap. Temperatur dimana bakteri ini bekerja secara optimum adalah pada … a. 15oC c. 25oC e. 35oC b. 20oC d. 30oC 26. Pemilihan bahan biogas dapat ditentukan dari perbandingan kadar C (karbon) dan N (nitrogen). Bahan organik yang umumnya mampu menghasilkan kualitas biogas yang tinggi mempunyai rasio C/N sekitar … a. 5-10 c. 15-20 e. 35-45 b. 10-13 d. 20-30 27. Untuk mendapatkan produksi biogas yang tinggi, maka penambahan bahan yang mengandung karbon (C) dan N perlu dilakukan untuk mencapai rasio C/N yang tepat. Contoh bahan tersebut secara berurutan adalah … a. Urea dan jerami c. ranting dan urea e. arang dan urea b. Jerami dan urea d. urea dan ranting



28. Didalam biogas terdapat kandungan lain selain methane 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 … a. SO2 dan SO3 c. CO dan CO2 e. O3 dan H2O b. NO2 dan NO3 d. H2O dan CO2 29. Pada umumnya proses terbentuknya biogas setelah degester diisi selama … a. 1 jam c. 4-5 hari e. 1 tahun b. 1 -2 hari d. 1 bulan 30. Proses pemanasan suatu zat sehingga terjadi peruraian komponen kimia tanpa adanya oksigen. Pernyataan tersebut menjelaskan tentang proses … a. Hidrolisis c. Pengasaman e. Pirolisis b. Elektrolisis d. gasifikasi 31. Sekam padi, kayu, limbah dari industri penggergajian, tempurung kelapa, dan bahan organik lainnya. Dapat dimanfaatkan untuk membuat … a. Biogas c. Briket arang e. Hibrid diesel b. Biodiesel d. Fuel Cell 32. reaksi yang menyerap panas, artinya panas yang dihasilkan dari reaksi tersebut lebih rendah dari panas yang diterima. Reaksi ini pada intinya adalah proses menguapkan air, walaupun titik didih air adalah 100oC tetapi untuk menguapkan air yang berada di dinding sel diperlukan suhu sampai 200 oC. merupakan reaksi … a. eksotermis c. dekomposisi selulosa e. elektrokimia b. endotermis d. elektrolisis 33. komponen utama kayu adalah … a. selulosa, hemiselulosa, lignin d. selulosa, hemiselulosa, glukosa b. selulosa, glukosa, laktosa e. selulosa, hemiselulosa, laktosa c. selulosa, lignin, glukosa 34. Bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis, baik berupa produk maupun buangan, merupakan pengertian dari … a. Biogas c. Bio fuel e. Fuel cell b. Biodiesel d. Biomass 35. Ukuran serbuk pada proses penggilingan arang untuk dibuat briket yang efektif adalah … a. Mesh 10 c. Mesh 30 e. Mesh 50 b. Mesh 20 d. Mesh 40 36. Perbandingan campuran serbuk arang tempurung kelapa dengan perekat pati berkisar … a. 1 : 1 c. 5 : 1 e. 25 : 1 b. 1 : 5 d. 1 : 25 37. Perekat pati dibuat dengan campuran pati dan air dengan perbandingan … a. 1 : 1 c. 8 : 1 e. 1 : 4 b. 1 : 8 d. 2 : 8 38. Reaksi endotermis merupakan proses menguapkan air, walaupun titik didih air adalah 100 oC tetapi untuk menguapkan air yang berada di dinding sel diperlukan suhu sampai … a. 50oC c. 150oC e. 250oC b. 100oC d. 200oC



39. CO, metana, metanol, formaldehid dan asam asetat merupakan gas gas mudah terbakar yang dihasilkan pada … a. Awal proses pirolisis d. Proses dekomposisi lignin b. Akhir proses pirolisis e. Proses hidrolisis c. Proses dekomposisi selulosa 40. Rentang tahapan suhu rendah dan suhu tinggi pada proses pirolisis menurut Nicholas (1973) adalah … a. 0oC – 50oC dan 50oC – 100oC atau 150oC b. 0oC – 100oC dan 100oC – 200oC atau 250oC c. 0oC – 200oC dan 200oC – 400oC atau 450oC d. 0oC – 300oC dan 300oC – 500oC atau 550oC e. 0oC – 400oC dan 400oC – 600oC atau 650oC Essay! Sebuah laboratorium teknik pada sekolah memiliki daya terpasang sebesar 10 kVA, memiliki beban listrik yang diukur menggunakan alat ukur. Jika faktor daya sistem diketahui sebesar 0.85, maka tentukanlah: a. Daya Aktif (Watt) b. Besar kWh setiap beban per hari dan per bulannya Lama No Beban Listrik Tegangan Ukur Arus Ukur Jumlah Penggunaan 1 Lampu Ruang 210 V 0.2 A 16 jam 8 2 Lampu Luar 210 V 0.8 A 12 jam 4 3 Komputer 220 V 1.2 A 8 jam 4 4 Dispenser 220 V 0.87 A 4 jam 4 5 Mesin Gerinda duduk 220 V 1.5 A 2 jam 2 6 Mesin Bubut 220 V 6.5 A 6 jam 1 7 Mesin Bor 220 V 2.4 A 3 jam 2 8 Motor listrik 220 V 3.52 A 4 jam 6 9 Mesin Las 220 V 4.24 A 4 jam 2 10 Lain lain 220 V 1.4 A 2.5 jam 3 * Diperbolehkan menggunakan kalkulator (Kalkulator hp TIDAK diperkenankan untuk digunakan) - Selamat Bekerja -