Powerpoint Templates

GASIFIKASI BIOMASSA

Tugas Mata Kuliah PilihanTeknologi Bio-fuel

Dosen PengampuInayati, S.T., M.T., Ph.D.

KELOMPOK 21. Ardhy Hardiyanto P I05100052. Donny Chandra I05100113. Ester Dwi Agustina I05100134. Firna Niwang Jati I05100155. Wiranto I0510039

Pendahuluan

• Kebutuhan energi meningkat

Pasokan minyak bumi yang terbatas

Pencarian energi alternatif

Energi surya, angin, biomassa

Energi alternatif yang dikembangkan di indonesia yaitu pemanfaatan limbah

biomassa

lebih murah, dapat mensubtitusi bahan bakar, lebih ramah lingkungan, polutan gas buang dari motor

pembangkit tenaga dapat digunakan sebagai sumber panas pada sistem pendingin adsorpsi.

7

Karakteristik Biomassa untuk proses gasifikasi

• Kadar air biomassa tidak lebih dari 30%. Kadar air biomassa dapat diturunkan dengan pengeringan. Biomassa kering udara memiliki kadar air berkisar antara 10 – 15%.

• Bentuk partikel mendekati bulat, kubus atau selinder. Bentuk partikel pipih atau serbuk mengakibatkan hambatan aliran gas di dalam reaktor.

• Ukuran partikel biomassa umpan gasifikasi antara 0,5 – 10,0 cm.

• Bulk density umpan sebaiknya tidak kurang dari 250 kg/m2. Biomassa dengan bulk density terlalu rendah mengakibatkan temperatur gasifikasi kurang tinggi.

Parameter yang berpengaruh terhadap

gasifikasi biomassa:

1.Kandungan energi

2.Kadar air

3.Ukuran rata-rata dan bentuk

4.Distribusi ukuran

5.Densitas curah

6.Kadar volatile matter

7.Kadar abu dan komposisi kimia abu

8.Unsur penyusun (sesuai analisa ultimat)

Biomassa Kadar Air HHV (MJ/kg)

Jerami gandum 6% 17,3

Rerumputan 13% – 15% 17,4

Sekam padi 8% 15,4

Jerami padi 10% 13,7

Tongkol jagung 7% 17,5

Ampas tebu 50% 9,2

Cangkang sawit 12% 18,3

Bituminous 8% – 12% 26,2

Nilai kalor (HHV) berbagai jenis biomassa

Tahapan Gasifikasi1. Drying (100~300 C)⁰2. Pirolisis (300~900 C)⁰3. Oksidasi parsial (diatas 900 C)⁰4. Reduksi gas CO2dan H2O (400~900 C)⁰

Tahap Pembersihan Gas Produser1. Air : pendinginan2. Abu : siklon pemisah, Pencucian/pendinginan dengan air (wet scrubber), Filter (dust

remover) dan Granule-layer filter.3. Tar :

• Metode primer (dekomposisi termal tar di dalam gasifier)• Metode sekunder (Pencucian dengan air atau larutan alkali, Penyaringan dan

Perengkahan katalitik)

1. Fixed-bed gasifier Kelebihan

- Desainnya sederhana

- Nilai kalor gas produser 4 – 6 MJ/Nm3 (dapat mencapai 75% kandungan energi biomassa)

Kekurangan

- Kadar N2 dalam gas produser mengakibatkan peningkatan ukuran peralatan dan pembersihan/pendinginan gas

- Kandungan tar relatif tinggi

Macam-macam fixed-bed gasifier

Fixed-bed downdraft

Fixed-bed updraft

2. Fluidised bed gasifier Kelebihan

- Cocok untuk berbagai jenis bahan baku

- Distributri suhu seragam

- Beroperasi pada efisiensi tinggi (jumlah bahan baku yang tak terbakar sedikit)

- Laju gasifikasi tinggi Kekurangan

Gas produser banyak mengandung partikulat padat, senyawa nitrogen, senyawa belerang dan senyawa alkali

Macam-macam fluidised bed gasifier

Bubbling fluidised bed

Circulating fluidized bed

3. Entrained-flow gasifier Umumnya digunakan untuk proses gasifikasi batu bara Beroperasi pada suhu ± 14000oC dan tekanan 20 – 70 bar Gas produsernya relatif bersih dan bebas dari tar Tapi abu yang terbentuk cenderung menjadi slag Macam-macam entrained-flow gasifier

- Top-fired coal-water slurry

- Top-fired dry-coal

- Side-fired dry-coal

Faktor yang terkait dengan evaluasi ekonomi gasifikasi biomassa1.Biaya Sumber Daya2.Biaya teknologi Konversi3.Biaya Investasi dan Operasional

Penggantian BBM dengan gas produser

1)maksimum: 85-90% terkait dengan

karakteristik mesin diesel2) operasi normal: 70%3)operasi praktis: 40% – 50% (demi keawetan mesin)

•minimum: 30% terkait proses

gasifikasi

INVESTASIPLTD-Tongkol Jagung, Pelaihari (2008)• Diesel-Genset 60 kVA:

Rp 75,000,000.-• Gasification Unit 80 kg/h:

Rp 150,000,000.-

BIAYA BBM1) harga di SPBU2) biaya transportasi

BIAYA Biomassa• biaya pengumpulan• biaya transportasi dan

pengelolaan

Contoh:• Sekam padi di PLTD-Sekam, Haur

Geulis: Rp 0,-/kg

• Tongkol jagung di PLTD-G Tongkol Jagung, Pelaihari:

Rp 400,-/kg• Pelepah sawit di PLTD-G Pelepah,

RiauRp 0,-/kg

Penghematan konsumsi BBM Pemanfaatan sumber energi terbarukan

setempat Pengurangan emisi CO2

Penggunaan biomassa, sebagai sumber energi tradisional di negara berkembang, akan memainkan peran penting membantu negara maju mengurangi dampak pembakaran bahan bakar fosil jika segera dilakukan tindakan penanaman kembali secara luas

Biomassa sebagai salah satu sumber energi terbarukan membantu menurunkan efek pemanasan global (global warming)

contoh-contoh pengembangan teknologi pemanfaatan biomassa telah disajikan atas dasar studi teoritik, pengalaman eksperimental dan uji-lapangan

pemanfaatan Biomassa tidak mengganggu, tetapi bahkan seiring dengan produksi pangan/pakan dan diharapkan mendorong pengurangan pencemaran

proses gasifikasi dapat dijadikan salah satu pilihan teknologi konversi biomassa menjadi bahan bakar gas

penerapan teknologi gasifikasi biomassa perlu didorong menjadi program nasional (keterlibatan aktif pemerintah melalui kebijakan) menghadapi makin terbatasnya sumber energi konvensional

pengembangan teknologi gasifikasi secara keseluruhan agar biaya investasi, operasional dan perawatan rendah

Sudarmanta, B., (2010), “Variasi Rasio Gasifying Agent-Biomassa Terhadap Karakterisasi Gasifikasi Biomassa Tongkol Jagung Pada Reaktor Downdraft, Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri ke 16, KPTU Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta 27 Mei 2010, hal TRTP15 - TRTP20

McKendry,P., 2002. Energy production from biomass (part 3): gasification technologies Bioresource Technology,83, 55 – 63

Basu, P., 2010, Biomass Gasification and Pyrolysis Practical Design and Theory, Academic Press, Amsterdam