Gasifikasi Biomassa

28
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu potensi energi Indonesia adalah energi biomassa. Biomassa merupakan sumber energi dari tumbuh-tumbuhan yang sangat mudah ditemui di Indonesia. Biomassa sanggup diubah menjadi berbagai energi yang berguna bagi kehidupan manusia seperti energi panas, energi listrik, bahkan energi fuelcell berbasis biohidrogen. Saat ini permintaan biomassa didominasi pada sektor rumah tangga 84% khususnya di pedesaan, sektor industry 16% dan komersial 1%. Pertumbuhan permintaan biomassa dalam 5 tahun terakhir relatif rendah yaitu 0,4%. Sejalan dengan modernisasi, permintaan biomassa akan semakin menurun dan tergantingkan oleh energi lain seperti LPG. Kurangnya peran teknologi dalam pemanfaatan biomassa menjadikan energi ini terkesan kumuh dan ketinggalan zaman. Biomassa saat ini masih mempunyai tempat bagi masyarakat pedesaan. Pada masyarakat pedesaan, biomassa biasanya digunakan sebagai bahan bakar tungku kayu yang digunakan untuk memasak sehari-hari. Proses perlakuan pada biomassa seperti kayu bakar pun masih sangat konvensional yakni dengan pembakaran secara langsung (direct combustion). Proses pembakaran langsung dapat menghasilkan racun berupa gas CO yang terlepas ke udara hingga 1

description

gasifikasi adalah salah satu teknologi penggolahan biomassa

Transcript of Gasifikasi Biomassa

Page 1: Gasifikasi Biomassa

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu potensi energi Indonesia adalah energi biomassa. Biomassa merupakan sumber

energi dari tumbuh-tumbuhan yang sangat mudah ditemui di Indonesia. Biomassa sanggup

diubah menjadi berbagai energi yang berguna bagi kehidupan manusia seperti energi panas,

energi listrik, bahkan energi fuelcell berbasis biohidrogen. Saat ini permintaan biomassa

didominasi pada sektor rumah tangga 84% khususnya di pedesaan, sektor industry 16% dan

komersial 1%. Pertumbuhan permintaan biomassa dalam 5 tahun terakhir relatif rendah yaitu

0,4%. Sejalan dengan modernisasi, permintaan biomassa akan semakin menurun dan

tergantingkan oleh energi lain seperti LPG.

Kurangnya peran teknologi dalam pemanfaatan biomassa menjadikan energi ini terkesan

kumuh dan ketinggalan zaman. Biomassa saat ini masih mempunyai tempat bagi masyarakat

pedesaan. Pada masyarakat pedesaan, biomassa biasanya digunakan sebagai bahan bakar tungku

kayu yang digunakan untuk memasak sehari-hari. Proses perlakuan pada biomassa seperti kayu

bakar pun masih sangat konvensional yakni dengan pembakaran secara langsung (direct

combustion). Proses pembakaran langsung dapat menghasilkan racun berupa gas CO yang

terlepas ke udara hingga sanggup membunuh manusia yang menghirupnya. CH4 juga dihasilkan

dari pembakaran ini. CH4 merupakan gas rumahkaca yang 74 kali lebih panas dari pada CO2.

Pelepasan gas ini sanggup mempercepat pemanasan global diibumi. Proses gasifikasi adalah

proses pemanfaatan biomassa menjadi bahan bakar dalam bentuk gas melalui proses termokimia.

Teknologi gasifikasi sebagai salah satu teknologi konversi energi biomas saat ini masih

sangat terbatas perkembangannya di Indonesia. Penelitian mengenai gasifikasi biomas juga

masih sangat sedikit dilakukan. Padahal teknologi tersebut menghasilkan bahan bakar gas yang

sangat fleksibel penggunaannya. Oleh karena itu dalam paper atau makalah ini kami akan

membahas tentang teknologi gasifikasi biomassa untuk memberi info kepada para pembaca

1

Page 2: Gasifikasi Biomassa

terutama para mahasiswa, dengan harapan para mahasiswa dapat mempraktekannya secara

langsung di lapangan

1.2 Permasalahan

Mengacu pada latar belakang di atas, maka dapat kami ambil beberapa permasalahan yang

nantinya akan kami bahas pada bab selanjutnya, permasalahan itu sebagai berikut :

1. Apa pengertian gasifikasi dan biomassa ?

2. Apa pengertian gasifikasi biomassa ?

3. Bagaimana tahapan proses gasifikasi ?

4. Apa saja jenis-jenis gasifier ?

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan dari pembuatan paper atau makalah ini adalah agar para pembaca terutama para

mahasiswa mengetahui teori tentang gasifikasi biomassa seperti definisi dari gasifikasi biomassa,

tahapan proses gasifikasi dan jenis-jenis gasifier

2

Page 3: Gasifikasi Biomassa

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Gasifikasi

Gasifikasi adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung karbon untuk

mengubah material baik cair maupun padat menjadi bahan bakar gas dengan menggunakan

temperatur tinggi. Gas yang dihasilkan mempunyai nilai bakar sehingga dapat menghasilkan

energi. Selama proses gasifikasi reaksi kimia utama yang terjadi adalah endotermis (memerlukan

panas dari luar selama proses berlangsung). Media yang umum digunakan adalah pada proses

gasifikasi ialah udara dan uap. Produk yang dihasilkan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian

utama,yaitu padatan, cairan(temasuk gas padat yang dikondensasiakn), dan gas permanen. Gas

yang dihasilkan dari gasifikasi dengan mengginakan udara mempunyai nilai kalor yang lebih

rendah, tetapi disisi lain proses operasi menjadi lebih sederhana.

Gambar 2.1 Instalasi Teknologi Gasifikasi

3

Page 4: Gasifikasi Biomassa

2.1.1 Keunggulan Gasifikasi

Beberapa keunggulan dari teknologi gasifikasi yaitu :

1. Mampu menghasilkan produk gas yang konsisten yang dapat digunakan sebagai

pembangkit listrik

2. Mampu memproses beragam input bahan bakar termasuk batu bara, minyak mentah

berat  (heavy crude oil), biomassa, berbagai macam sampah kota (municipal waste), dan

lain sebagainya

3. Mampu mengubah sampah yang bernilai rendah menjadi produk yang bernilai tinggi

4. Mampu mengurangi jumlah sampah padat

5. Gas yang dihasilkan tidak mengendung furan dan dioksidin yang berbahaya

2.1.2 Jenis Gasifikasi

Gambar 2.2 Jenis Gasifikasi

Terdapat 3 jenis pengegas (gasifier) yang banyak digunakan untuk gasifikasi, yaitu tipe

moving bed (lapisan bergerak), fluidized bed (lapisan mengambang), dan entrained flow (aliran

4

Page 5: Gasifikasi Biomassa

semburan). Karena masing – masing pengegas memiliki kelebihan dan kekurangan, maka alat

yang akan digunakan lebih ditentukan oleh karakteristik bahan bakar dan tujuan gasifikasi.

A. Moving Bed

Untuk model moving bed, material yang digasifikasi adalah yang berukuran agar besar,

sekitar beberapa sentimeter. Material dimasukkan dari bagian atas, sedangkan oksidan berupa

oksigen dan uap air dihembuskan dari bagian bawah alat. Mekanisme ini akan menyebabkan

material turun pelan – pelan selama proses, sehingga waktu tinggal (residence time) meterial

adalah lamanya sekitar 1 jam, serta menghasilkan produk sisa berupa abu.Karena pengegas

model ini beroperasi pada suhu relatif rendah, yaitu maksimal sekitar 600oC, maka material

yang digasifikasi haris memiliki suhu leleh abu (ash fusion temperature) yang tinggi. Hal ini

dimaksudkan agar abu tidak melelh yang kahirnya mengumpul di bagian bawah alat sehingga

dapat menyumbat bagian tersebutDisamping prosuk utama yaiyu gas hidrogen dan karbon

monoksida, gasifikasi pada suhu relatif rendah ini akan meningkatkan presentasegas metana

pada produk gas. Karena gas metana ini dapat meningkatkan nilai kalor gas sintetik yang

dihasilkan, maka pengagas moving bed sesuai untuk produksi SNG (Synthetic Natural Gas)

maupun gas kota  (town gas). Tipe reaktor moving bed yang saat ini beroperasi terdiri dari 2

macam yaitu down-draft (co-current) dan up-draft (counter-current).

Updraft Gasifier

Tipe ini telah umum digunakan untuk bahan bakar batubara sejak 150 tahun yang lalu.

Selama pengoperasian, biomassa diumpankan di bagian atas sementara udara masuk melalui

grate yang umumnya di selubungi oleh abu. Grat berada dibagian bawah gasifier, dimana

udara bereaksi dengan biomassa menghasilkan CO2 yang sangat panas dan H2O. Sebaliknya,

CO2 dan H2O bereaksi kembali dengan kokas menghasilkan CO dan H2. Temperatur

dibagian grate harus dibatasi dengan menambahkan kukus atau resirkulasi gas keluaran untuk

mencegah rusaknya greate dan penyumbatan akibat tingginya temperature ketika karbon

bereaksi dengan udara. Gas panas yang naik mempirolisa biomasa diatasnya kemudian

mendingin sepanjang proses. Biasanya 5-20 persen tar dan minyak terbentuk pada suhu yang

terlalu rendah dan terbawa pada aliran gas produk. Panas yang tersisa juga mengeringkan

5

Page 6: Gasifikasi Biomassa

biomassa yang masuk sehingga hamper tidak ada energi yang hilang dari gas. Up draft

gasifier terbtas digunakan hingga kapasitas 10 giga joule/jam.m2 dibatasi oleh stabilitas

unggun atau fluidisasi, pengerakan atau pemanasan berlebih yang menurunkan efesiensi.

Gambar 2.3 Updraft Gasifier

Downdraft Gasifier

Bagian atas dari silinder gasifier diisi bahan bakar yang selama operasi, setiap beberapa

jam diisi dan diposisikan tertutup ketika beroperasi. Penutup ini juga difungsikan sebagai

keran pengaman (safety valve) untuk mengantisipasi terjadinya ledakan. Kira-kira sepertiga

bagian dari atas, terdapat nozel untuk mengalirkn udara ke biomassa yang siap di gasifikasi.

Biasanya nozelnya berjumlah ganjil dan dihubungkan dengan distributor. Distributor ini juga

terhubung dengan udara luar untuk menyediakan udara yg cukup untuk pembakaran.

Biasanya juga terdapat lubang untuk pembakaran awal dalam memulai proses gasifikasi.

Selama operasi, udara yang masuk membakar dan mempiralisa sebagian bahan bakar,

sebagian besar tar dan minyak, dan sebagain arang yang mengisi gasifier dibawah nozel.

Sebagian besar padatan dikonversi menjadi biomassa di zona pembakaran ini karena

6

Page 7: Gasifikasi Biomassa

biomassa mengandung sekitar 80% senyawa volatil. Gasifier memiliki sifat pengaturan

mandiri. Jika arang tidak cukup, pada bagian nozel, lebih banyak kayu yang akan terbakar

dan terpirolisa untuk menghasilkan lebih banyak arang. Jika arang terlalu banyak pada

kondisi pengisian penuh, jumlah char meningkat sekitar nozel sehingga menghambat udara

masuk dan pada akhirnya mengurangi jumlah arang. Begitulah zona reaksi dikendalikan pada

bagian nozel.

Gambarr 2.4 Downdraft Gasifier

Dibawah nozel udara merupakan zona reduksi, yang merupakan bagian inti gasifier.

Biasanya bagian ini berbentuk “V“, namun model terbaru ada juga yang berbentuk datar.

Peningkatan kualitas isolasi di bagian ini akan menurunkan produksi tar dan peningkatan

efesiensi operasi. Gas CO2 dan H2O yang dihasilkan di zona pirolisis dan pembakaran

mengalir melalui arang ini dimana terjadi reduksi parsial membentuk gas CO dan H2. Proses

ini menyebabkan pendinginan gas karena sebagian panas dirubah menjadi energi kimia.

Proses ini menghilangkan sebagian besar arang/kokas dan meningkatkan kualitas dari sin-

gas. Ujung-ujungnya arang/kokas “dilarutkan“ oleh gas ini dan dipecah-pecah menjadi

partikel kecil kemudian dipisahkan di siklon. Tar yang tidak terbakar pada nozel dapat

7

Page 8: Gasifikasi Biomassa

terpecah lebih lanjut pada kokas panas. Abu kokas bisa menyumbat unggun kokas dan

mengurangi aliran gas sehingga harus dibersihkan. Umumnya gasifier dilengkapi grate yang

bisa di getar-getarkan untuk membersihkan gasifier dari penyumbatan oleh abu.

B. Fluidized Bed

Pada tipe Fluidized bed, material yang digasifikasi ukurannya lebih kecil dibandingkan

pada moving bed, yaitu beberapa milimeter sampai maksimal 10 mm saja. Tipikal pengegas

ini memasukkan bahan bakarnya dari samping (side feeding) dan oksidan dari bagian bawah.

Oksidan disini selain sebagai reaktan pada proses, juga berfungsi sebagai media lapisan

mengambang dari material yang digasifikasi.Dengan kondisi penggunaan oksidan yang

demikian maka salah satu fungsi tidak akan dapat meksimal karena harus melengkapi fungsi

lainnya, atau bersifat komplementer. Hal ini mengakibatkan tingkat konversi karbon pada

tipe ini maksimal hanya sekitar 97% persen saja, tidak setinggi pada tipa moving bed dan

entrained flow yang dapat mencapa 99% atau lebih.Karena pengegas ini beroperasi pada

suhu sekitar  600 – 1000oC, maka material yang diproses harus memiliki temperatur melunak

abu (softening temperature) diatas suhu operasional tersebut. Hal ini bertujuan agar abu yang

dihasilkan selama proses tidak meleleh, yang dapat mengakibatkan terganggunya kondisi

lapisan mengambang.

C. Entrained Flow

Pada tipe Entrained Flow, pengegas ini sekarang mendominasi, baik pada yang berbahan

bakar batubara maupun minyak residu. Pada alat ini, material yang akan diproses

dihancurkan terlebih dahulu sampai berukuran sangat kecil.Kemudian Material ini

disemburkan kedalam pengegas bersama dengan aliran oksidan, dapat berupa oksigen, udara,

atau uap air. Proses gasifikasi berlangsung pada suhu antara 1200 – 1800oC, dengan waktu

tinggal material kurang dari 1 detik.

8

Page 9: Gasifikasi Biomassa

2.1.3 Tahapan/Proses Gasifikasi

Gasifikasi terdiri dari empat tahapan terpisah: pengeringan, pirolisis, oksidasi/pembakaran

dan reduksi. Keempat tahapan ini terjadi secara alamiah dalam proses pembakaran. Dalam

gasifikasi keempat tahapan ini dilalui secara terpisah sedemikian hingga dapat menginterupsi

“api” dan mempertahankan gas mudah terbakar tersebut dalam bentuk gas serta mengalirkan

produk gasnya ke tempat lain. Salah satu cara untuk mengetahui proses yang berlangsung pada

gasifier jenis ini adalah dengan mengetahui rentang temperatur masing-masing proses, yaitu:

Pengeringan: T > 150 °C

Pirolisis/Devolatilisasi: 150 < T < 700 °C

Oksidasi/pembakaran: 700 < T < 1500 °C

Reduksi: 800 < T < 1000 °C

Proses pengeringan, pirolisis, dan reduksi bersifat menyerap panas (endotermik), sedangkan

proses oksidasi bersifat melepas panas (eksotermik).

Gambar 2.5 Tahapan Proses Gasifikasi

9

Page 10: Gasifikasi Biomassa

A. Pengeringan (Drying)

Pada pengeringan, kandungan air pada bahan bakar padat diuapkan oleh panas yang

diserap dari proses oksidasi.

B. Pirolisis

Pada pirolisis, pemisahan volatile matters (uap air, cairan organik, dan gas yang tidak

terkondensasi) dari arang atau padatan karbon bahan bakar juga menggunakan panas yang

diserap dari proses oksidasi. Pirolisis atau devolatilisasi disebut juga sebagai gasifikasi

parsial. Suatu rangkaian proses fisik dan kimia terjadi selama proses pirolisis yang dimulai

secara lambat pada T 700 °C. Komposisi produk yang tersusun merupakan fungsi temperatur,

tekanan, dan komposisi gas selama pirolisis berlangsung. Proses pirolisis dimulai pada

temperatur sekitar 230 °C, ketika komponen yang tidak stabil secara termal, seperti lignin

pada biomassa dan volatile matters pada batubara, pecah dan menguap bersamaan dengan

komponen lainnya. Produk cair yang menguap mengandung tar dan PAH (polyaromatic

hydrocarbon). Produk pirolisis umumnya terdiri dari tiga jenis, yaitu gas ringan (H2, CO,

CO2, H2O, dan CH4), tar, dan arang. Pirolisis selulosa endotermik pada temperature kurang

dari 400-450 °C dan kemudian menjadi esotermik pada temperature diatasnya, ditunjukkan

dengan reaksi berikut (Klass, 1998).

CO + 3H2 → CH4 + H2O – 226 kJ/gmol (2)

CO + 2H2 → CH3OH – 105 kJ/gmol (3)

0,17C6H10O5 → C + 0,85H2O – 80 kJ/gmol (4)

CO + H2O → CO2 + H2 – 42 kJ/gmol (5)

C. Oksidasi (Pembakaran):

Pembakaran mengoksidasi kandungan karbon dan hidrogen yang terdapat pada bahan

bakar dengan reaksi eksotermik, sedangkan gasifikasi mereduksi hasil pembakaran menjadi

gas bakar dengan reaksi endotermik. Oksidasi atau pembakaran arang merupakan reaksi

10

Page 11: Gasifikasi Biomassa

terpenting yang terjadi di dalam gasifier. Proses ini menyediakan seluruh energi panas yang

dibutuhkan pada reaksi endotermik. Oksigen yang dipasok ke dalam gasifier bereaksi dengan

substansi yang mudah terbakar. Hasil reaksi tersebut adalah CO2 dan H2O yang secara

berurutan direduksi ketika kontak dengan arang yang diproduksi pada pirolisis. Reaksi yang

terjadi pada proses pembakaran adalah:

C + O2 → CO2 + 393.77 kJ/mol karbon

Reaksi pembakaran lain yang berlangsung adalah oksidasi hidrogen yang terkandung

dalam bahan bakar membentuk kukus. Reaksi yang terjadi adalah:

H2 + ½ O2 → H2O + 742 kJ/mol H2

D. Reduksi (Gasifikasi)

Reduksi atau gasifikasi melibatkan suatu rangkaian reaksi endotermik yang disokong

oleh panas yang diproduksi dari reaksi pembakaran. Produk yang dihasilkan pada proses ini

adalah gas bakar, seperti H2, CO, dan CH4. Reaksi berikut ini merupakan empat reaksi yang

umum telibat pada gasifikasi.

Water-gas reaction

Water-gas reaction merupakan reaksi oksidasi parsial karbon oleh kukus yang dapat

berasal dari bahan bakar padat itu sendiri (hasil pirolisis) maupun dari sumber yang

berbeda, seperti uap air yang dicampur dengan udara dan uap yang diproduksi dari

penguapan air. Reaksi yang terjadi pada water-gas reaction adalah:

C + H2O → H2 + CO – 131.38 kJ/kg mol karbon

Boudouard reaction

Boudouard reaction merupakan reaksi antara karbondioksida yang terdapat di dalam

gasifier dengan arang untuk menghasilkan CO. Reaksi yang terjadi pada Boudouard

reaction adalah:

CO2 + C → 2CO – 172.58 kJ/mol11

Page 12: Gasifikasi Biomassa

Shift conversion

Shift conversion merupakan reaksi reduksi karbonmonoksida oleh kukus untuk

memproduksi hidrogen. Reaksi ini dikenal sebagai water-gas shift yang menghasilkan

peningkatan perbandingan hidrogen terhadap karbonmonoksida pada gas produser.

Reaksi ini digunakan pada pembuatan gas sintetik. Reaksi yang terjadi adalah sebagai

berikut:

CO + H2O → CO2 + H2 – 41.98 kJ/mol

Methanation

Methanation merupakan reaksi pembentukan gas methan. Reaksi yang terjadi pada

methanation adalah:

C + 2H2 → CH4 + 74.90 kJ/mol karbon

Pembentukan methan dipilih terutama ketika produk gasifikasi akan ppdigunakan sebagai

bahan baku indsutri kimia. Reaksi ini juga dipilih pada aplikasi IGCC (Integrated

Gasification Combined-Cycle) yang mengacu pada nilai kalor methan yang tinggi.

Gas hasil gasifikasi terutama terdiri dari gas –gas mempan bakar yaitu CO2, H2, dan CH4

juga gas – gas tidak mempan bakar CO2, dan N2. Komposisi gas ini sangat tergantung pada

komposisi untus dalam biomassa, bentuk dan partikel biomassa, serta kondisi – kondisi

proses gasifikasi. Namun gas yang keluar dari gasifikasi masih mengandungkotoran dan

temperaturnya tinggi, oleh karena itu diperlukan pengolahan lebih lanjut, dengan

penambahan siklon untuk memisahkan debu kasar, filter untuk menyaring debu halus,

kondensor gas, dan pengendap air dan tar yang terkondensasi.

2.2 Biomassa

Biomassa, dalam industri produksi energi, merujuk pada bahan biologis yang hidup atau

baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar atau untuk produksi industrial. 12

Page 13: Gasifikasi Biomassa

Umumnya biomassa merujuk pada materi tumbuhan yang dipelihara untuk digunakan sebagai

biofuel, tapi dapat juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan untuk produksi

serat, bahan kimia, atau panas. Biomassa dapat pula meliputi limbah terbiodegradasi yang dapat

dibakar sebagai bahan bakar. Biomassa tidak mencakup materi organik yang telah

tertransformasi oleh proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi.

2.2.1 Gas Biomas Sebagai Bahan Bakar Motor

Selain langsung dibakar pada tungku untuk memperoleh panas, cara pemanfaatan gas

biomas ialah dengan menjadikannya bahan bakar motor bakar dalam (internal combustion

engine). Motor yang digunakan dapat berjenis motor busi maupun diesel. Dengan sedikit

modifikasi pada karburator, motor busi dapat dijalankan dengan bahan bakar gas biomas saja.

Sedang motor diesel tidak dapat dijalankan hanya dengan gas biomas melainkan harus

menggunakan sistem dual-fuel, yaitu gas biomas digunakan secara bersama dengan solar.

Pada motor diesel tetap diperlukan bahan bakar solar karena injeksi solar digunakan untuk

keperluan penyalaan.

2.2.2 Pendinginan dan Pembersihan Gas

Agar dapat digunakan untuk menjalankan motor, gas dari reaktor harus dibersihkan

terlebih dahulu dari debu partikel padat dan tar, karena keberadaan kedua benda tersebut dapat

mengganggu kinerja motor atau bahkan dapat merusak komponen motor. Selain itu gas

tersebut juga harus didinginkan agar volume spesifiknya turun sehingga menaikkan efisiensi

volumetric pada saat langkah isap.

Ada beberapa teknik pembersihan dan pendinginan gas biomas. Teknik pembersihan

antara lain berupa:

1. Pemisahan partikel padat dengan siklon

2. Pencucian tar serta sisa partikel padat dengan dilewatkan air tergenang

3. Pencucian dengan cara disemprot air

4. Penyaringan kering menggunakan bahan saring sistem curah (adsorpsi)

13

Page 14: Gasifikasi Biomassa

5. Penyaring dengan lembaran kain saring.

Pada satu sistem gasifikasi, bisa melibatkan satu atau lebih teknik di atas.

Teknik pendinginan gas biomas sangat tergantung pada sistem pembersihan yang digunakan.

Jika pembersihannya menggunakan air, maka hal tersebut sekaligus merupakan proses

pendinginan. Untuk sistem kering, pendinginan bisa menggunakan penukar panas dengan

fluida penukar berupa air atau udara. Jika digunakan udara untuk pendinginan, bisa digunakan

aliran alami atau aliran paksa memanfaatkan kipas.

Percobaan oleh LaFontaine dan Zimmerman (1989) menunjukkan bahwa gasifikasi

dengan sistem pendinginan udara dan penyaringan curah menggunakan wood chips cukup

memadai untuk menjalankan traktor dengan daya 35 Hp, tanpa mengalami masalah yang

berarti. Penggunaan cebis kayu merupakan cara yang praktis sehingga banyak digunakan

(Anonim, 1986). Bahan yang lain untuk penyaring curah adalah arang, glass-wool (anonym,

1986), dan sebagainya.

2.2.3 Macam-Macam Biomas untuk Gasifikasi

Terdapat berbagai macam sumber biomas yang dapat digunakan sebagai umpan pada

proses gasifikasi. Pada dasarnya semua jenis biomas padat kering dapat digasifikasi, meskipun

untuk satu rancangan reaktor biasanya hanya cocok untuk beberapa jenis biomas tertentu.

Beberapa parameter gasifikasi yang sangat dipengaruhi oleh biomas yang digunakan yaitu

stabilitas nyala, mutu gas (kandungan energi, tingkat kebersihan), efisiensi, dan penurunan

tekanan yang disebabkan hambatan aliran udara melalui tumpukan bahan. Beberapa parameter

utama kesesuaian biomas untuk gasifikasi adalah: kandungan energi, kadar air, kandungan

bahan volatile, ukuran bahan, distribusi ukuran bahan, reaktivitas penyalaan, kadar abu,

komposisi kimia abu, rapat curah, dan karakteristik pengarangannya (Anonim, 1986).

2.3 Gasifikasi Biomassa

14

Page 15: Gasifikasi Biomassa

Secara sederhana, gasifikasi biomassa dapat didefinisikan sebagai proses konversi bahan

selulosa dalam suatu reaktor gasifikasi (gasifier) menjadi bahan bakar. Gas tersebut

dipergunakan sebagai bahan bakar motor untuk menggerakan generator pembangkit listrik.

Gasifikasi merupakan salah satu alternatif dalam rangka program penghematan dan diversifikasi

energi. Selain itu gasifikasi akan membantu mengatasi masalah penanganan dan pemanfaatan

limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan.  Ada tiga bagian utama perangkat gasifikasi,

yaitu : (a) unit pengkonversi bahan baku (umpan) menjadi gas, disebut reaktor gasifikasi atau

gasifier, (b) unit pemurnian gas, (c) unit pemanfaatan gas.

2.3.1 Gasifier Untuk Gasifikasi Biomassa

Jenis gasifier yang sesuai antuk memproses biomassa adalah down-draft, dimana

unggun biomassa turun sendiri karena gaya gravitasi dan aliran gas juga turun melewati

unggun tersebut.  Gasifier ini mempunyai bentuk konvensional berupa silinder dengan satu

penyempitan dibagian tengah yang disebut tengorokan. Bentuk  ini cocok untuk memproses

biomassa yang mempunyai ukuran partikel besar, seperti potongan kayu dan batok kelapa.

Untuk biomassa berukuran kecil. Seperti sekam padi dan serbuk gergaji, diperlukan gasifier

tanpa tenggorokan dan tanpa tutup atas

2.3.2 Perangkat Gasifikasi

Gas yang keluar dari gasifikasi masih mengandung kotoran dan temperaturnya

tinggi,karena itu perlu pengolahan lebih lanjut (lihat Gambar 2.6):

siklon untuk memisahkan debu kasar

filter uutuk menyaring debu halus

pendingin gas

pengendap air dan tar yang terkondensasi.

15

Page 16: Gasifikasi Biomassa

Gambar 2.6 Unit Gasifikasi

Bentuk peralatan tersebut bermacam-macam, misalnya filter dapat dibuat dari ijuk,

batu, sabut kelapa dan lain-lainnva. Gas dapat didinginkan dengat semprotan air atau

dilewatkan dalam pipa panjang. Sedangkan pemisahan air dan tar dapat dilakukan dalam

tangki besar atau saringan.

2.3.3 Status Teknologi Gasifikasi Biomas Di Indonesia

Saat ini telah ada beberapa sistem gasifikasi biomas yang sudah terpasang dan

beroperasi di Indonesia. Namun informasi mengenai teknologi gasifikasi biomas di

Indonesia masih sangat sedikit. Data tahun 1999 (Anonim, 1999) menyebutkan bahwa

Community Power Corporation (USA), bekerjasama dengan PT. Bakrie Sumatera

Plantation (BSP) dan Bakrie Renewable Energy System merencanakan untuk membangun

sistem gasifikasi biomas untuk elektrifikasi pemukiman terpencil pekerja perkebunan di PT

BSP yang tersebar di berbagai lokasi perkebunan tersebut. Teknologi yang akan digunakan

adalah teknologi gasifikasi biomas hasil penelitian di Amerika.

Belum diperoleh informasi lanjut mengenai status proyek tersebut saat ini. Meskipun

demikian dapat diperkirakan bahwa untuk dapat menerapkan teknologi tersebut secara luas

diperlukan proyek uji coba terlebih dahulu untuk menguji kesesuaian teknologi tersebut

dengan kondisi setempat.

16

Page 17: Gasifikasi Biomassa

Dalam Harian Suara Pembaruan tanggal 19 Januari 2004 disebutkan bahwa PT

Indonesia Power (IP) memanfaatkan sekam padi untuk bahan bakar pembangkit listrik

tenaga diesel (PLTD) dengan cara gasifikasi. Sistem gasifikasi biomas yang berlokasi di

pusat penggilingan padi di Desa Cipancuh Kecamatan Haur Geulis, Indramayu tersebut

dilaporkan memiliki daya 100 kW.

Heriansyah (2005) melaporkan adanya beberapa sistem gasifikasi biomas yang

beroperasi di Indonesia. Teknologi gasifikasi biomas antara lain telah dikembangkan oleh

PT. Ajiubaya di sebagian kecil wilayah Kabupaten Sampit, Kalimantan Timur, dengan

kapasitas 4 - 6 MW. Namun tidak dijelaskan sistem gasifikasi biomas yang digunakan. PT.

Boma Bisma Indra telah mengoperasikan beberapa instalasi Bioner-1 dengan kapasitas

sekitar 18 kW di beberapa wilayah di Kalimantan, Sumatra dan Sulawesi Utara. Sistem

tersebut berupa gasifikasi biomas untuk menjalankan motor diesel dan digunakan untuk

pembangkit listrik, pompa air atau mesin penggiling (Heriansyah 2005).

17

Page 18: Gasifikasi Biomassa

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dari pembahasan di atas dapat kami ambil beberapa kesimpulan yaitu :

Gasifikasi adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung karbon untuk

mengubah material baik cair maupun padat menjadi bahan bakar gas dengan

menggunakan temperatur tinggi.

Keunggulan dari teknologi gasifikasi yaitu mampu menghasilkan produk gas yang

konsisten yang dapat digunakan sebagai pembangkit listrik

Terdapat 3 jenis pengegas (gasifier) yang banyak digunakan untuk gasifikasi, yaitu tipe

moving bed (lapisan bergerak), fluidized bed (lapisan mengambang), dan entrained flow

(aliran semburan). Karena masing – masing pengegas memiliki kelebihan dan

kekurangan, maka alat yang akan digunakan lebih ditentukan oleh karakteristik bahan

bakar dan tujuan gasifikasi.

Gasifikasi terdiri dari empat tahapan terpisah: pengeringan, pirolisis,

oksidasi/pembakaran dan reduksi. Keempat tahapan ini terjadi secara alamiah dalam

proses pembakaran.

Secara sederhana, gasifikasi biomassa dapat didefinisikan sebagai proses konversi bahan

selulosa dalam suatu reaktor gasifikasi (gasifier) menjadi bahan bakar.

Jenis gasifier yang sesuai antuk memproses biomassa adalah down-draft, dimana unggun

biomassa turun sendiri karena gaya gravitasi dan aliran gas juga turun melewati unggun

tersebut.  

18

Page 19: Gasifikasi Biomassa

3.2 Saran

Teknologi gasifikasi biomassa telah ada di Indonesia, dan mempunyai masa depan yang

cerah sebagai sumber energi alternatif. Teknologi gasifikasi biomassa ini walaupun sudah ada di

Indonesia tetapi belum begitu berkembang dan maju, sehingga manfaatnya belum banyak

dirasakan oleh masyarakat luas. Padahal energi kita khususnya energi bahan bakar fosil kian

menipis jumlahnya. Diharapkan para pembaca khususnya para mahasiswa dapat

mengaplikasikan ilmunya dalam pengembangan teknologi gasifikasi biomassa di masyarakat

sekitar agar masyarakat dapat merasakan manfaatnya.

19