Penggunaan Silika Gel Sebagai Penyerap Uap Air untuk Dehumidifikasi Udara pada Sistem Pengeringan Tipe Bak

Abstract

Pemanfaatan sistem Photovoltaic Thermal (PV/T) terbukti dapat meningkatkan efisiensi produksi listrik panel surya dan memanfaatkan panas berlebih untuk pengeringan. Namun, sistem tersebut sangat bergantung pada radiasi matahari sehingga dibutuhkan metode untuk mengatasi keterbatasan radiasi matahari. Salah satu metode yang dapat diterapkan yaitu pengeringan adsorpsi dengan silika gel. Penelitian ini bertujuan menelaah karakteristik silika gel dan penerapannya dalam alat pengering PV/T. Model kinetika yang digunakan yakni pseudo first order (TLD) untuk adsorpsi dan thin layer drying (TLD) untuk desorpsi. Pengujian adsorpsi dilakukan pada suhu siang, malam dan 35oC, sementara pengujian desorpsi menggunakan suhu 40oC, 50oC, dan 60oC. Model kinetika TLD mendapatkan nilai R2 sebesar 0,9837-0,9978, sedangkan model TLD mendapatkan nilai R2 sebesar 0,9994-0,9999. Kedua model kinetika pada grafik nonlinear mendekati grafik eksperimen. Pengujian adsorpsi dan desorpsi pada tumpukan silika gel menunjukkan laju terbesar terjadi pada titik yang mendekati inlet, dan menurunan seiring tingginya tumpukan. Dehumidifikasi tumpukan silika gel menurunkan kelembapan mutlak sebesar 4,15 g uap air/kg uk. Penerapan silika gel pada sistem PV/T memberikan panas tambahan dan menurunkan kelembapan udara. Durasi pengeringan dilakukan selama 22 jam dengan suhu udara pengering sekitar 30,1-44,5°C, laju pengeringan 0,884% bk/jam dan penurunan kadar air gabah dari 26% menjadi 13,47%.

Utilization of Photovoltaic Thermal (PV/T) systems is proven to increase electricity production efficiency of solar panels and utilize excess heat for drying. However, the system is highly dependent on solar radiation so a method is needed to overcome the limitations of solar radiation. One method that can be applied is adsorption drying with silica gel. This study aims to examine the characteristics of silica gel and the application in PV/T dryer. Kinetic models are used pseudo-first order (TLD) for adsorption and thin-layer drying (TLD) for desorption. Adsorption tests were conducted at day, night and 35oC, while desorption tests used temperatures of 40oC, 50oC, and 60oC. TLD obtained R2 values of 0,9837-0,9978, while TLD obtained R2 values of 0,9994-0,9999. Both kinetics models on nonlinear graph are close to experimental graph. Adsorption and desorption tests on silica gel stacks show the greatest rate occurs at point close to inlet. Dehumidification of silica gel stack reduced absolute humidity by 4,15 g water vapor/kg da. Application of silica gel in PV/T provides additional heat and lowers air humidity. The drying duration was 22 hours with drying air temperature 30,1-44,5°C, drying rate of 0,884% wb/h, and reduction in grain moisture content from 26% to 13,47%.