IPTEKIN
Jurnal Kebijakan Pembangunan dan Inovasi Vol.
, 2024, 101Aa109 Iterasi Momentum Fragmentasi Batubara Mencapai Bentuk Serbuk Lukman Hakim Nasution1*.
Gapar1.
Fajar Budiman1.
Subkhan Riza1.
Eka Arief Yanto Putra1.
Rama Yudha Satria1.
Emri Juli Harnis1 1 Badan Perencanaan Pembangunan Daerah.
Penelitian dan Pengembangan Provinsi Riau.
Indonesia Email: lukman_n82@yahoo.
Received: 13/05/2024.
Revised:03/06/2024.
Accepted: 27/06/2024.
Published: 30/06/2024 ABSTRACT The smaller size of coal can increase the working efficiency of electricity generating boilers, but to get this size, a method is needed that is able to predict the resulting size.
An experimental iterative momentum method is presented, which was developed through experimental fragmentation of 1mm3 and 10mm3 coal samples into powder with a parabolic solid base wall.
Then an analysis process using mathematical calculations was carried out, and it was proven that the momentum iteration per millimeter scale could determine the final size of the coal produced.
Starting from 1 coal fragment measuring 1mm3 and 10mm3 to 5,314,410 fragments with the size of each fragment in millimeters 000001852, and the mass of each fragment in kg being 0.
This proves that fragments size down to powder form using the momentum iteration method can be applied to coal as fuel for power plant boilers, and waste processing without a separation process into nanometer scale particles to increase the functional value and use value of waste in a tenoeconomic way in Riau Province.
Keywords: Iterasi momentum, fragmentation, coal powder form
ABSTRAK
Ukuran batubara semakin kecil mampu meningkatkan efisiensi kerja boiler pembangit listrik, namun untuk mendapatkan ukuran tersebut diperlukan metode yang mampu memprediksi ukuran Eksperimental metode iterasi momentum disajikan, dimana dibangun melalui eksperimental fragmentasi sampel batubara berukuran 1mm3 dan 10mm3 menjadi serbuk dengan dinding landasan pejal berntuk parabolic.
Kemudian proses analisis dengan pengiraan secara matematik dilakukan, dan membuktikan bahwa iterasi momentum per millimeter skala dapat menentukan ukuran akhir batubara yang dihasilkan.
Bermula dari 1 fragment batubara berukuran 1mm3 dan 10mm3 menjadi 5.
410 fragments dengan ukuran masing-masing fragments dalam unit millimeter adalah 0.
000001852, dan massa setiap fragments dalam kg adalah 0.
Ini membuktikan bahwa fragments size hingga bentuk serbuk dengan metode iterasi momentum dapat diaplikasikan pada batubara sebagai bahan bakar boiler pembangkit listrik, dan pengolahan sampah tanpa proses pemisahan menjadi partikel skala nanometer untuk meningkatkan nilai fungsi serta nilai guna dari sampah secara tenoekonomi di Provinsi Riau.
Kata Kunci: Iterasi momentum, fragmentasi, bentuk bubuk batu bara
PENDAHULUAN
Berdasarkan prinsip matematik bahwa fracture pada brittle material karena adanya faktor tekanan secara terus menerus pada material tersebut .
Jumlah kerusaan material berupa fracture akan terus bertambah dengan penerapan momentum secara terus menerus, dan ini sebagai hukum penskalaan untuk fragmentasi material .
Material terfragmentasi sebagai akibat dari hubungan kecepatan terhadap jarak momentum di ruang kritikal material tersebut .
, .
Melalui pemodelan matematik dan eksperimen penskalaan batas kekuatan momentum, proses fragmentasi pada brittle fragmentnya dapat ditentukan .
IPTEKIN
Jurnal Kebijakan Pembangunan dan Inovasi Vol.
, 2024, 101Aa109 Namun tetap diperlukan geometri perhitungan ukuran akhir material dari hasil eksperimen .
, .
Terdapat aspek material seperti jenis material itu sendiri, dan tingkat tekanan, geometri, mekanisme fracture dan jenis material itu sendiri .
, .
, dimana mekanisme tekanan merupakan faktor utama fragmentasi .
Batubara termasuk jenis brittle material yang banyak digunakan sebagai bahan bakar boiler pembangkit listrik .
, .
Pemecahan batubara sebagai bahan bakar boiler dilakukan untuk mendapatkan fragments lebih kecil dengan parameter adalah massa per satuan volume .
Semakin kecil meningkatkan efisiensi kerja boiler .
Pemecahan dengan metode momentum memiliki ciri bahwa momentum akan lebih hancur dan drastis melemah apabila beredar sebagai pembebasan energy .
, .
Proses fragmentasi juga memiliki kaitan dengan momentum ycyE sebagai jumlah vektor gerakan dari objek dengan massa dan kecepatan dalam unit kg.
m/s .
Kecepatan, bentuk, volume dan kekerasan material mempengaruhi ukuran fragments hasil momentum, dimana pada area pusat hentaman dari fragmentasi material .
Konsep ini sesuai dengan hukum penskalaan fracture yaitu OI , di mana OIO dengan OIO ialah fragments, ycO adalah energy losses setelah fragmentasi, ycO ialah volume material, dan ya adalah eksponen berpecah .
Fragmentation juga merupakan size distribution oleh plot massa kumulatif fragments size tersebut .
, dan secara matematik dapat dianalisis melalui perbedaan ukuran fragments awal dan fragment tunggal .
Berdasarkan material dapat ditentukan melalui perbedaan ukuran awal dan akhir setelah terjadinya momentum .
, .
, dimana proses ini dapat dilakukan melalui kaedah eksperimen .
, .
Ketika terjadinya momentum pada material, maka terjadi perubahan energy momentum ke energy antar muka, dan untuk pengiraan antara energy momentum adalah dengan per unit volume awal material sebelum dan sesudah proses dengan ditunjukkan pada ukuran fragments menjadi lebih kecil .
, .
METODE
Proses fragmentasi pada sampel batubara berukuran 1mm3 dan 10mm3 berawal setelah mengalami momentum dengan adanya perubahan geometri.
dimana perubahan geometri awal intensitas dari momentum sebagai kekuatan terhadap suatu ruang .
Model fragmentasi sampel dibangun berdasarkan ruang rentasan energy momentum dengan penskalaan dari iterasi momentum per unit millimeter .
, dari fragmens size yang dihasilkan dari eksperimen .
Gambar 1.
Alat proses iterasi momentum
fragmentasi batubara
IPTEKIN
Jurnal Kebijakan Pembangunan dan Inovasi Vol.
, 2024, 101Aa109 Gambar 2.
Fragments nonhomogeneitas sampel tanpa iterasi momentum Gambar 3.
Fragments homogeneitas sampel dengan iterasi momentum Ie yay.
yaya | ycyE
yaya | Ie yaya
Contact momentum 1 yaya
Fragmentation Noncontact momentum
Fragmentation Factor volume ycyE
Factor ukuran ycyE
Factor massa
IPTEKIN
Jurnal Kebijakan Pembangunan dan Inovasi Vol.
, 2024, 101Aa109
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil experimen bahwa fragmentation secara physic collision dari Impact Energy yaya menyebabkan terjadinya perubahan ukuran sampel.
Perubahan ini secara matematik terjadi di setiap 1mm3 pertama hingga 1mm3 ke sepuluh sampel, dimana Distribusi Impact Energy yaya adalah berfaktorkan volume, massa dan ukuran fragment, serta jarak dari titik pusat impact per unit milimeter sebagai momentum ycyE .
Berdasarkan persamaan 1 hingga 9 bahwa fragmentasi pada 1mm3 pertama hingga 13mm ke 10 terjadi secara contact dan noncontact dari titik pusat momentum sebagai pusat impact per unit milimeter adalah Impact Energy Distribusi yaya .
dimana ycO adalah ycy E ycy E ycy E ycy E adalah fungsi distribusi volume, ycc volume sebagai jarak, ycO dan ycO adalah volume awal dan akhir sampel.
Sedangkan yco adalah distribusi massa, ycc adalah fungsi massa sebagai jarak, yco dan yco adalah massa awal dan Kemudian ycyyc sebagai distribusi particle size, ycc adalah fungsi particle size sebagai jarak, ycyyc dan ycyyc adalah particle size awal dan akhir Kemudian dari hasil perhitungan persamaan 10 hingga 12, nilai yaya serta hubungannya terhadap yaya , volume, massa dan size particle hingga mencapai bentuk serbuk adalah contoh pembuktian iterasi momentum seperti dijelaskan pada Tabel 1.
Tabel 1.
Hasil perhitungan pola pembagian berkelipatan 3 iterasi momentum per millimeter Fragmentation Batubara Pembagian ycO 1mm3 ke 1 per mm Particles size dalam mm Massa setiap ycyyc dalam kg yaya setiap ycyyc yaya setiap ycyyc tanpa fungsi jarak yaya per ycyyc dengan fungsi jarak Pembagian ycO 1mm3 ke 1 hingga Ke Particles size dalam mm Massa setiap ycyyc dalam kg yaya setiap ycyyc yaya setiap ycyyc tanpa fungsi jarak yaya per ycyyc dengan fungsi jarak Pada pembagian volume dari 1mm3 ke 1 hingga 1mm ke 10 jumlah fragments dihasilkan adalah sebanyak 5.
Jumlah Fragments millimeter adalah 0.
000001852 dengan massa dalam kg adalah 0.
dan yaya setiap particles dalam bar
IPTEKIN
Jurnal Kebijakan Pembangunan dan Inovasi Vol.
, 2024, 101Aa109 Analisis secara matematik dari penerapan persamaanpersamaan di atas membuktikan bahwa fragmentasi sampel dengan metode iterasi momentum dapat menjadikan sampel mencapai bentuk serbuk.
Proses iterasi momentum pada fragmentasi sampel berdasarkan figure 4, menunjukkan bahwa semakin banyak iterasi momentum dilakukan, maka ukuran fragments dihasilkan akan semakin kecil hingga dapat mencapai bentuk serbuk.
Sampel 1mm3 Iterasi of Momentum Gambar 4.
Iterasi momentum pada sampel 1mm3 Impact EnergyAaMomentum Aa0.
Gambar 5.
yaya fragmentasi sample Gambar 6.
yaya fragmentasi sampel Impact EnergyAaMomentum Impact EnergyAaMomentum Gambar 7.
yaya Iterasi sampel Gambar 8.
Fragments iterasi sampel
IPTEKIN
Jurnal Kebijakan Pembangunan dan Inovasi Vol.
, 2024, 101Aa109 Sedangkan yaya, yaya serta ukuran fragments berdasarkan figure 5 hingga figure 8 menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara energy dan uuran Pergerakan energy adalah secara berperingkat sesuai dengan ukuran fragments mengikut per unit milimeter.
Iterasi momentum juga mengikut pada pembagian tiga ukuran fragments disetiap iterasi momentum yang terjadi.
Ukuran fragments dipengaruhi oleh transformasi iterasi momentum ke energy impact sebagai peubah volume dan massa sampel.
Model iterasi momentum ini dapat digunakan untuk proses fragmentasi bahan rapuh mencapai bentuk serbuk diinginkan dengan tetap berpedoman kepada pembagian unit per milimeter, dimana bentuk pecahan tidak mempengaruhi ukuran fragments.
KESIMPULAN
Analisis mengubah ukuran awal sampel batubara menjadi 5.
410 bagian, masing-masing fragments dalam unit millimeter adalah 000001852, dan massanya dalam kg Ini membuktikan bahwa semakin banyak momentum dilakukan, maka ukuran fragments dihasilkan semakin kecil, dimana pross ini dipengaruhi oleh transformasi iterasi momentum ke energi impact sebagai peubah volume dan massa Iterasi momentum dilakukan fragments disetiap momentum yang Model iterasi momentum ini fragmentasi material mencapai bentuk serbuk, seperti untuk pengolahan sampah tanpa proses pemisahan menjadi partikel skala nanometer.
meningkatkan nilai fungsi serta nilai guna dari sampah secara tenoekonomi di Provinsi Riau.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Badan Riset dan Inovasi Nasional-Indonesia Pusat Penelitian Teknologi Pertambangan Badan Perencanaan Pembangunan Daerah.
Penelitian dan Pengembangan Provinsi RiauIndonesia, penyediaan fasilitas penelitian selama penelitian ini berlangsung.
DAFTAR PUSTAKA