Pemodelan penguapan air garam pada sistem Waiv menggunakan model Penman dan Priestley - Taylor

Abstract

Indonesia merupakan Negara maritim dimana Indonesia memiliki lautan yang sangat luas. Indonesia memiliki potensi yang tinggi untuk menghasilkan garam dikarenakan memiliki sumber daya yang banyak. Pembuatan garam dilakukan pada beberapa kolam yaitu kolam penampungan, kolam peminihan, dan meja kristalisasi. Salah satu faktor yang mempengaruhi pembentukan garam adalah laju evaporasi. Evaporasi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti suhu udara, kecepatan angin, tekanan uap air, kelembaban udara, radiasi dari matahari, lokasi geografis, interval waktu dan musim. Sejauh ini sudah banyak modifikasi yang dilakukan untuk meningkatkan laju evaporasi dari pembuatan garam. Dimana salah satunya ada metode WAIV. WAIV merupakan alat evaporasi yang memanfaatkan sinar matahari dan juga angin untuk mempercepat laju evaporasinya. Laju evaporasi dapat ditentukan dengan menggunakan berbagai pemodelan. Pemodelan laju evaporasi ini dapat dibagi menjadi 6 kelompok berdasarkan pendekatan yang dilakukan seperti persamaan empiris, formulasi jumlah air, formulasi jumlah energi, transfer massa, kombinasi dan radiasi. Pemodelan pemodelan ini memiliki parameter yang disesuaikan dengan tempat dimana pemodelan pemodelan ini dibuat. Dikarenakan pemodelan ini dibuat sesuai dengan kondisi lingkungan studi masing masing sehingga perlu untuk ditentukan parameter baru untuk pemodelan yang ada. Dalam penelitian ini dilakukan penentuan pemodelan yang akan digunakan dimana digunakan pemodelan Penman, Priestley-Taylor dan juga Harbeck, untuk Harbeck sendiri memakai hasil penelitian sebelumnya sebagai acuan dalam mengerjakannya juga Selanjutkan ketiga pemodelan ini akan dilakukan penentuan parameter pada masing masing pemodelan. Dilanjutkan dengan dilakukan validasi terhadap parameter yang didapatkan dan terakhir dilakukan simulasi laju evaporasi pada tempat yang berbeda yaitu Kupang menggunakan data BMKG. Dari penelitian ini didapatkan bahwa dengan dilakukannya regresi pada parameter yang ada, hasil dari kumulatif evaporasi masing masing dari pemodelan mendekati nilai aktual dari kumulatif evaporasi. Dimana parameter Priestley-Taylor dan Penman memiliki parameter regresi yaitu as dan bs sebesar 0,25 dan 0,5 setalah diregresi menjadi 0,0953 dan 0,4007 dengan nilai sum of square error (SSE) masing masing sebesar 20,6775 dan 52,7312 dan R-Squared (R2) masing-masing sebesar 0,9688 dan 0,9045. Pada Harbeck, parameter yang dapat diregresi berupa Kh dan ah mula- mula memiliki nilai tebakan parameter yaitu sebesar 3,367e-9 dan -0,05 setelah dilakukan regresi menjadi 3,7124e-9 – 0,046 dengan sum of square error (SSE) sebesar 552,4063 menjadi 51,1557 dan RSquared (R2) menjadi 0,9074. Dari hasil validasi didapatkan bahwa nilai sum of square error (SSE) dan R-Squared (R2) pada masing masing pemodelan secara berurutan yaitu Penman sebesar 0,9676 dan 17,8995, Priestley-Taylor sebesar 0,8960 dan 57,4474 dan Harbeck sebesar 0,9074 dan 51,557. Sehingga dapat disimpulkan dari angka tersebut bahwa pemodelan penman lebih stabil dibandingkan dengan pemodelan Priestley-Taylor dan Harbeck. Pada Studi kasus, pada saat water activity (aw) = 0,954 didapatkan laju evaporasi harian Harbeck sebesar 0,7269 mm/hari, Penman sebesar 4,4706 mm/hari dan Priestley-Taylor 5,3708 mm/hari sebesar masing masing. Pada saat water activity (aw) = 1, laju evaporasi harian Harbeck, Penman dan Priestley-Taylor masing masing sebesar 1,7866; 4,8034; dan 5,4408 mm/hari.