Gasifikasi kayu adalah proses untuk mengubah kayu menjadi karbon monoksida dan hidrogen dengan mereaksikan bahan baku (kayu) pada suhu tinggi dengan jumlah yang dikendalikan oksigen. Tanpa oksigen, kayu bisa \ 't terbakar sehingga berubah menjadi gas. Gas ini dapat digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin pembakaran internal. Selama Perang Dunia II kayu gas generator di mana digunakan untuk bahan bakar mobil di Eropa. Jika Anda / \ 'sudah berpikir tentang membangun satu dan melihat jika saya misalnya Anda bisa menjalankan mesin pemotong rumput kecil dari gas kayu. Kami akan mendorong Anda untuk mencobanya. Gasifikasi ada di sini, sekarang, dan mungkin dalam sarana ekonomi banyak orang Amerika. Gasifikasi skala dengan sangat mudah dan biaya efektif. Itu chevy tua 350 mesin di garasi Anda dapat kekuatan generator 100kW jika diminta. Don t \ 'membiarkan orang-orang dengan gelar sarjana menunjukkan bahwa ini adalah ilmu roket yang rata-rata orang yang dapat menggunakan beberapa alat Metalworking tidak dapat menggunakan untuk menghasilkan Energi mereka sendiri yang sangat efisien Terbarukan yang berkelanjutan. Gasifikasi adalah Teknologi 19 dan awal abad ke-20 yang penting dan akrab, dan penerapannya potensi dan praktis untuk mesin pembakaran internal yang dipahami dengan baik dari hari-hari awal perkembangan mereka. Gas kota itu dihasilkan dari batubara sebagai bisnis lokal, terutama untuk tujuan pencahayaan, setidaknya pada awalnya, dan pengalaman dalam perdagangan tersebar luas; orang teknis yang paling berlatih akan tahu banyak tentang hal itu. Gasifikasi bahan bakar fosil saat ini banyak digunakan pada skala industri untuk menghasilkan listrik. Namun, hampir semua jenis bahan organik dapat digunakan sebagai bahan baku untuk gasifikasi tetapi kayu adalah tempat yang baik untuk memulai. Anda dapat menggunakan sejumlah sumber-sumber biomassa yang berbeda, atau limbah bahkan plastik. Gasifikasi membahas masalah efisiensi dan asap. Namun, dengan biaya sangat murah kayu, dalam efisiensi biaya banyak daerah berhutan memenangkan / \ 't menjadi masalah. Gasifikasi kayu yang panjang mungkin tampil sebagai sedikit teknis atau merasa seperti itu membutuhkan gelar sarjana di bidang teknik kimia untuk benar-benar mengerti. Sebenarnya rahasia adalah bahwa cukup sederhana pada tingkat praktis, dan untuk membuat keputusan pembelian kayu boiler bijaksana, hanya ada beberapa hal yang perlu Anda ketahui. Dalam rentang suhu 395 F sampai 535 F (yaitu api biasa), sebagian besar gas-gas yang dilepaskan dari kayu dalam kombinasi dengan asap. Gas-gas mengandung sekitar 50% sampai 80% dari isi panas dari kayu. Proses ini menghasilkan campuran gas yang sering disebut sebagai gas sintesis atau syngas atau dalam kasus kayu bakar woodgas. Kayu adalah sumber daya terbarukan dan seperti yang telah dikatakan sudah proses gasifikasi adalah baik ramah lingkungan dan hemat energi. Manfaat yang sangat menarik bagi banyak rumah dan pemilik bisnis mempertimbangkan penggunaan kayu sebagai bahan bakar untuk pemanasan atau air panas. Berikut adalah contoh dari sistem gasifikasi dari jenis yang di pasar. Menurut posting web kita telah melihat, boiler gasifikasi kayu Econoburn sekarang membawa "para Energy Star label. The Star Energy label, dihormati oleh mayoritas pengguna dan telah menjadi diakui oleh lebih dari 70 persen konsumen Amerika, menurut untuk komentator US Environmental Protection Agency \ 's. Jadi, Anda harus memperhatikan ketika produk membawa segel yang Ketersediaan boiler bisnis domestik dan kecil gasifikasi dan kompor tidak hanya terbatas keAmerika Serikat Di Eropa Anda menemukan. ada juga yang baik. vendor tanaman gasifikasi Kayu dari Wolfhagen-Ippingh -. Jerman Kami sarankan agar Anda memperoleh informasi lebih lanjut tentang suku cadang, servis, perawatan, perbaikan atau aksesori langsung dari mikro-perusahaan yang terdaftargasifier pasokan Anda juga dapat mencari tanaman gasifikasi kayu panjang. untuk produk lebih lanjut dan layanan.

Teknologi Gasifikasi 101

digg

Gasifikasi Teknologi terbaru dan sejauh dianggap yang terbaik yang tersedia limbah-

untuk-energi metode baik dari segi efisiensi pembangkitEnergi dan keselamatan

Lingkungan. Gasifikasi melibatkan konversi dari mudah terbakar yang ditemukan dalam

Bahan organik seperti batubara, minyak bumi, mengotori, atau biomassa, menjadi karbon

monoksidadan hidrogen. Konversi tersebut dapat dicapai dengan membuat bahan melalui

suhu ekstrim dalam ruangan dengan oksigen terkontrol dan / atau uap. Setelah bahan

dipecah mereka menghasilkan suatu campuran gas disebut gas sintetik atau Syngas.

Gasifikasi dengan sendirinya sudah bahan bakar, tetapi selanjutnya dapat diolah menjadi

bentuk yang lebih tinggi dari bahan bakar seperti listrik.

Gasifikasi adalah seperti bentuk eksponensial peningkatan insinerasi, di mana jumlah

energi yang dihasilkan adalah beberapa kali lebih dengan hampir tidak ada berbahaya

oleh-produk yang diciptakan dalam proses. Efisiensi sangat meningkat adalah hasil dari

pembakaran suhu ekstrim dari bahan. Syngas juga dapat digunakan untuk menghasilkan

metanol dan hidrogen melalui mesin pembakaran internalatau untuk memproduksi bahan

bakar sintetis melalui Proses Fischer-Tropsch. Penggunaan dari syngas dalam

menghasilkan listrik hijau bagaimanapun, adalah dianggap paling menjanjikan. Teknologi

gasifikasi rilis hampir tidak ada unsur-unsur berbahaya di lingkungan. Emisi karbon yang

sangat berkurang karena seluruh proses dilakukan dalam ruang oksigen terbatas. Suhu

ekstrim juga memisahkan unsur-unsur korosif seperti klorida dan kalium.

Teknologi Gasifikasi Kimia

Ada empat langkah umum yang perlu diambil dalam rangka untuk mengubah materi

organik menjadi syngas menggunakan teknologi gasifikasi.

1. Proses (atau devolatilization) pirolisis terjadi sebagai partikel karbon memanas.

Volatiles yang dirilis dan char diproduksi, sehingga sampai dengan penurunan berat

badan 70% untuk batubara. Proses ini tergantung pada sifat dari bahan karbon dan

menentukan struktur dan komposisi char, yang kemudian akan mengalami reaksi

gasifikasi.

2. Proses pembakaran terjadi sebagai produk yang mudah menguap dan beberapa arang

bereaksi dengan oksigen untuk membentuk karbon dioksida dan karbon monoksida, yang

menyediakan panas untuk reaksi gasifikasi berikutnya. Membiarkan C merupakan

senyawa yang mengandung karbon organik, reaksi dasar di sini adalah {\ rm C} + \ begin

{matrix} \ frac {1} {2} \ end {matrix} {\ rm O} _2 \ rarr {\ rm CO}

3. Proses gasifikasi terjadi sebagai arang bereaksi dengan karbon dioksida dan uap untuk

menghasilkan karbon monoksida dan hidrogen, melalui reaksi {\ rm C} + {\ rm {H} _2 \

rm O} \ rarr {\ rm H} _2 + { \ CO rm}

4. Selain itu, fase gas reversibel gas air pergeseran reaksi mencapai keseimbangan

sangat cepat pada suhu di gasifier. Ini menyeimbangkan konsentrasi karbon monoksida,

uap, karbon dioksida dan hidrogen. {\ CO Rm} + {\ rm H} _2 {\ rm O} \ lrarr {\ rm CO} _2

+ {\ rm H} _2

Teknologi Biosfer adalah satu lagi evolusi dalam limbah-untuk-proses energi energi hijau

tersedia saat ini. Setelah banyak penelitian dan pengembangan, teknologi gasifikasi telah

melampaui menjadi ada teknologi bio yang merupakan konversi limbah padat menjadi

listrik bersih. Proses gasifikasi biosfer adalah revolusioner dalam arti bahwa hal itu dapat

dilakukan tidak hanya pada tanaman gasifikasi, dapat dilakukan di gedung-gedung

perusahaan dan bahkan dalam rumah tangga seseorang dengan hanya memiliki mesin

biosfer diinstal. Dalam kesempatan yang jarang terjadi bahwa limbah tidak cukup tersedia

untuk memberi makan mesin bio, serpih biosfer dapat digunakan sebagai pengganti

untuk memastikan bahwa energi hijau tidak pernah habis bagi lembaga.

Biomass To Liquid (Kayu dan Rerumputan)by Saepul Rohman on 24/02/09 at 1:14 pm | 3 Comments | |

Masih berbicara tentang sumber energi alternatif sebagai bentuk upaya manusia

menyelamatkan generasi yang akan datang dari krisis energi. BTL atau Biomass To Liquid

adalah suatu teknologi pengolahan biomassa menjadi senyawa-senyawa turunan dari

synthesis gas yang biasa digunakan sebagai bahan bakar.

Berbeda dengan GTL yang berbahan baku gas alam, pada BTL memerlukan proses yang lebih

kompleks dalam penyiapan bahan baku, karena bahan baku BTL yakni biomassa harus

digasifikasi terlebih dahulu kemudian gas tersebut harus dibersihkan dari komponen lain :

NOx, SOx, partikel-partikel, dan lain-lain untuk memperoleh synthetis gas dengan kemurnian

tinggi.

Bahan baku biomassa dibedakan menjadi dua jenis utama, yaitu pohon berkayu (woody) dan

rumput-rumputan (herbaceous). Saat ini material berkayu diperkirakan merupakan 50% dari

total potensial bioenergi dunia. 20% yang lain adalah jerami yang diperoleh dari hasil

samping pertanian. Spesifikasi utama dari tanaman yang dapat dijadikan bahan baku untuk

memproduksi bahan bakar BTL disajikan pada tabel berikut yang dilengkapi dengan

karakteristi bahan baku batu bara dan gas alam pada GTL sebagai perbandingan:

Tabel karakteristik batu bara, gas alam, material berkayu dan material rumput-rumputan

Bahan Baku Berkayu

Gambar Bahan yang potensial untuk produksi BTL – dari kiri

ke kanan: serpihan kayu, serbuk gergaji, kulit kayu dan pellet kayu.

Batang kayu merupakan contoh aplikasi biomassa untuk energi yang pertama kali dikenal.

Pembakaran kayu untuk penerangan dan penghangat telah dikenal oleh manusia sejak ribuan

tahun yang lalu.

Bagaimanapun penggunaan batangan kayu untuk tujuan energi saat ini bersaing dengan

penggunaan non-energi yang mempunyai nilai lebih seperti untuk produksi pulp, industri

furnitur, dan lain-lain. Sehingga menyebabkan tingginya harga bahan baku BTL serta semakin

meningkatkan konsumsi terhadap pohon. Oleh sebab itu, bahan baku berkayu yang dimaksud

di sini adalah bahan berkayu hasil sisa pengolahan kertas, furnitur, dan lain lain.

Proses gasifikasi material berkayu biasanya tidak mungkin dilakukan secara langsung, karena

berbagai alasan seperti ukuan partikel yang terlalu besar atau terlalu berlainan, kandungan

air dan pengotor. Oleh karenanya biomassa berkayu memerlukan perlakuan pendahuluan dan

transformasi menjadi bahan baku yang tepat untuk proses gasifikasi dan proses yang lebih

lanjut. Bahan baku tersebut bisa berupa serpihan kayu, serbuk kayu atau dalam bentuk

pellet.

Ketika mencacah kayu yang masih baru, kandungan air dari serpihan kayu bisa sangat tinggi

(45-55% berat). Tingginya kandungan air dapat menghambat proses gasifikasi, sehingga

kandungan airnya harus diturunkan menjadi 5-25%. Terdapat tiga cara untuk menurunkan

kandungan air dalam biomassa berkayu :

1 Pengeringan secara alami material berkayu : pohon dibiarkan di atas tanah,

kandungan air dapat turun secara alami dari 50-55% menjadi 35-45%.

2 Pengeringan alami serpihan kayu : serpihan kayu dapat disimpan di luar ruangan atau

di dalam ruangan dekat reaktor gasifikasi untuk pengeringan lebih jauh. Penyimpanan di

luar ruangan dapat menurunkan kadar air dari 50% hingga sekitar 30%. Namun

penyimpanan di luar dapat menyebabkan berkurangnya berat kayu karena dekomposisi

biologi dan atau infeksi serangga (terutama pada spesies kayu lunak) terutama pada

keadaan lembab.

3 Pengeringan buatan biomassa berkayu : secara umum pengeringan dengan cara ini

harus dihindari, karena memerlukan energi dan biaya tambahan yang tinggi.

Bahan Baku Rumput-rumputanPenggunaan biomassa rumput-rumputan untuk energi masih dalam tahap pengembangan.

Meskipun masih dalam tahap pengembangan, energi potensial biomassa rumput-rumputan

sangat menjanjikan, karena sebagian besar biomassa tersebut berasal dari material sisa

pertanian seperti jerami. Pengubahan bahan baku rumput-rumputan untuk umpan gasifikasi

lebih mudah dari pada menggunakan material berkayu, karena biomassa rumput-rumputan

hanya memerlukan pencacahan.Tanaman Energi

Kiri: Mischantus yang baru di tanam; Kanan : Mischantus

saat umur dua tahun.

Penanaman rumput-rumputan untuk tujuan energi merupakan suatu hal yang relatif baru.

Spesies utama tanaman untuk energi adalahmischantus (rumput glagah), red canary grass,

dan switchgrass. Mischantus merupakan pilihan yang menarik, karena pertumbuhannya

memerlukan pupuk dan pestisida yang lebih sedikit daripada tanaman yang lain, dengan

perolehannya mencapai 15 ton per hektar pada kondisi yang optimum. Kelemahan utamanya

adalah sulitnya rehabilitasi lahan untuk penggunaan yang lain karena struktur akar

mischantus yang sangat dalam. Perolehan yang lebih rendah di dapat dari switchgrass

( sampai dengan 10 ton per hektar). Untuk jenis red canary grass perolehannya lebih rendah

lagi yaitu 5-7 ton per hektar.

Dibandingkan tanaman jangka pendek yang lain, jenis rumput-rumputan mempunyai kadar

air yang lebih rendah. Meskipun demikian, spesies rumput-rumputan menunjukkan beberapa

kelemahan dibandingkan dengan biomassa berkayu. Lebih rendahnya densitas, yang dapat

menaikkan biaya transportasi dan penanganan. Kandungan komponen yang tidak diinginkan

(kalium, klorin, sulfur, abu), yang dapat menurunkan perolehan syngas, korosi pada

peralatan, penggumpalan dan fouling. Karena beberapa alasan tersebut, biomassa rumput-

rumputan biasanya tidak digasifikasikan secara langsung untuk produksi BTL, tetapi diproses

dalam bentuk produk setengah jadi berupa minyak pirolisis.Sisa Biomassa Tanaman Rumput-rumputan (Jerami)Jerami (gambar 2.3 ) merupakan bahan rumput-rumputan utama yang dipakai untuk energi

akhir-akhir ini. Sama seperti tanaman rumput-rumputan yang lain, jerami biasanya

mempunyai kandungan kadar air yang lebih rendah dari pada biomassa berkayu. Sebaliknya

jerami mepunyai nilai kalor, densitas dan titik leleh abu yang lebih rendah, dan kandungan

abu, klorin, kalium dan sulfur yang lebih tinggi. Kalium dan klorin dapat direduksi dengan

mudah dengan membiarkan jerami di ladang, saat turun hujan sejumlah besar kalium dan

klorin akan tercuci oleh air hujan. Alternatifr yang lain, jerami yang masih baru dapat

langsung dicuci pada temperatur sedang (50-60 C). karena pencucian, kandungan air pada

jerami akan menjadi sangat besar sehingga diperlukan pengeringan setelah proses

pencucian.

Produksi Syngas dari BiomassaProduksi syngas berkualitas tinggi dari biomassa, yang akan digunakan sebagai umpan untuk

produksi BTL memerlukan perhatian khusus. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa produksi

syngas dari biomassa masih merupakan komponen yang baru dari konsep GTL. Syngas yang

diperoleh dari gas alam dan batu bara merupakan teknologi yang telah lama dikenal.

Gasifikasi dapat didefinisikan sebagai degradasi termal dengan keberadaan suplai agen

pengoksidasi (mengandung oksigen) dari luar seperti udara, steam,oksigen. Berbagai metode

gasifikasi telah dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir, sebagian besar untuk tujuan

pembangkit listrik. Akan tetapi, untuk produksi BTL yang efisien diperlukan komposisi gas

yang sangat berbeda. Dikarenakan pada pembangkit listrik syngas digunakan sebagai bahan

bakar, sedangkan di proses BTL syngas digunakan sebagai umpan untuk mendapatkan

produk yang lain. Perbedaan tersebut mempunyai implikasi berkenaan dengan kemurnian

dan komposisi gas.

Untuk produksi BTL, yang terpenting adalah banyaknya CO dan H2 (makin banyak, makin

bagus). Keberadaan komponen hidrokarbon dan inert harus dihindari atau setidaknya

jumlahnya serendah mungkin. Hal tersebut dapat didapatkan melalui beberapa jalan:

Banyaknya komponen selain CO dan H2 dapat direduksi melalui transformasi lebih lanjut

komponen tersebut menjadi CO dan H2. Bagaimanapun hal tersebut juga memerlukan energi

dan biaya yang lebih besar (dua proses – gasifikasi dan transformasi). Hasilnya, efisiensi

energi dari keseluruhan proses produksi syngas dan BTL juga berkurang, menyebabkan biaya

produksi yang lebih tinggi.

Banyaknya berbagai macam komponen dapat diperkecil melalui dekomposisi biomassa yang

lebih sempurna. Pendekatan ini sepertinya lebih sesuai ditinjau dari efisiensi energi dan

biaya. Minimalisasi kandungan berbagai jenis hidrokarbon dapat diperoleh dengan

menaikkan temperatur proses gasifikasi, serta mempercepat waktu tinggal umpan di dalam

reaktor. Oleh karena pendeknya waktu tinggal, ukuran partikel harus cukup kecil agar proses

gasifikasi sempurna dan efisien dapat berlangsung.

Dalam proses gasifikasi untuk pembangkit listrik biasanya menggunakan udara sebagai

pengoksidasi, karena udara merupakan pengoksidasi paling murah. Akan tetapi penggunaan

udara menghasilkan nitrogen pada gas produk dalam jumlah besar. Keberadaan nitrogen

dalam jumlah besar pada gas produk akan mengganggu untuk produksi BTL. Menghilangkan

nitrogen melalui liquifasi di bawah temperature kriogenik memerlukan energi yang sangat

besar. Di antara pilihan lain yang potensial (steam, CO2, O2), oksigen merupakan

pengoksidasi yang paling sesuai untuk pabrik BTL.

Gasifier untuk BTL

Gas (sebelah kiri) dan char (sebelah kanan) indirect gasifier

Fluidised bed gasifier umumnya tidak menjumpai pembatasan skala dan lebih fleksibel

mengenai ukuran partikel umpan. Meskipun demikian, gasifier tersebut masih mempunyai

batas spesifikasi umpan, karena resiko adanya slagging dan fouling, aglomerasi dan korosi.

Temperature operasi fluidised bed gasifier dengan hembusan udara relative rendah (800-

1000 C), yang mengakibatkan dekomposisi umpan kurang sempurna, meskipun waktu

tinggalnya lama. Atmospheric atau pressurised circulating fluidised bed gasifier dengan

hembusan oksigen dan gas atau char indirect gasifiers (gambar 3.3) dengan hembusan steam

merupakan solusi yang lebih baik untuk produksi BTL. Kedua metode gasifikasi tersebut

mereduksi jumlah nitrogen dalam gas produser secara signifikan. Pada metode pertama, hal

tersebut terjadi karena penggantian udara dengan oksigen. Sedangkan pada metode kedua,

nitrogen keluar pada gas cerobong (flue gas) bukan pada gas produsen, karena gasifikasi dan

pembakaran dilakukan terpisah – energi untuk gasifikasi didapatkan dari pembakaran char

dari gasifier pertama pada reaktor kedua.

Untuk mendapatkan ukuran partikel biomassa yang halus merupakan tantangan utama dari

segi efisiensi energi dan biaya. Penggilingan kayu memerlukan lebih banyak energi dari pada

penggilingan material lain, misalnya sekitar lima kali lebih besar dari pada penggilingan batu

bara. Lebih susah lagi pencacahan biomassa rumput-rumputan menjadi partikel berukuran

begitu kecil, meskipun masih mungkin dilakukan. Efisiensi energi gasifikasi lebih lanjut di

reduksi dengan penghilangan gas inert (biasanya CO2) dalam jumlah besar dari gas produser.

Jumlah gas inert dipengaruhi oleh densitas umpan – makin kecil densitas, makin banyak

jumlah gas inert. Dengan begitu, alternative bentuk umpan biomassa (melalui pre-treatment)

perlu dipikirkan untuk entrained flow gasifier. Pilihan pre-treatment biomassa yang mungkin

adalah torrefaction, pyrolysis dan pra-gasifikasi.

Torrefaction merupakan perlakuan termal biomassa (terutama kayu) tanpa adanya oksigen

selama 15-60 menit pada temperature 200-3000C dan tekanan atmosferik. Hasilnya,

biomassa akan berubah menjadi produk yang mirip kokas. Tranformasi torrefaction adalah

proses dengan efisiensi tinggi (konversi 85-95%). Energi yang dipakai pada torrefaction

terbayar sepenuhnya dengan 8-10 kali lebih rendah konsumsi energi penggilingan kayu yang

telah di torrefaction dibandingkan penggilingan kayu yang masih baru.

Pada pyrolysis, biomassa padat (terutama rumput-rumputan) diubah menjadi keadaan cairan

material setengah jadi (pyrolysis slurry) yang kemudian diumpankan ke gasifier. Tidak seperti

gasifikasi, pyrolysis merupakan degradasi termal tanpa adanya suplai pengoksidasi dari luar,

Hasilnya, perolehan pyrolysis sebagian besar cairan (sampai 80% basis massa) dan beberapa

tar dan char. Pyrolysis sangat cocok untuk biomassa rumput-rumputan karena pre-treatment

alternatif (pencacahan) jauh lebih susah dan mahal dibandingkan kayu.

Gambar berikut adalah konfigurasi sistem secara menyeluruh untuk memproduksi syngas

dari biomassa dengan persiapan pyrolysis untuk pemrosesan lebih lanjut menjadi bahan

bakar BTL.

Gambar Carbo-V® Process of Choren Industries GmbH untuk memproduksi syngas dari biomassa

Setelah dipirolisis (pada low-temperature gasifier/NTV), gas pirolisis biomassa dan char

(biocoke) diunpankan ke gasifier dan akan didapatkan gas bebas tar dengan kandungan CO

dan H2 tinggi. Gas yang bersih didinginkan hingga 200 C dalam heat exchanger, dengan

demikian meningkatkan efisiensi energi keseluruhan proses dengan memproduksi steam

kualitas tinggi. Selanjutnya gas dibersihkan dari partikel debu (di deduster) dan dari

komponen selain CO dan H2 (di washer). Pada akhirnya akan didapatkan syngas yang bersih,

terdiri dari CO dan H2. Pembersihan gas secara cukup menunjukkan poin penting dalam

produksi syngas dan BTL. Katalis dalam sintesis BTL dapat dengan mudah teracuni oleh

logam alkali, halide, senyawa sulfur, CO2 dan sebagainya, meskipun dengan jumlah yang

sangat kecil.

SEKILAS TEKNOLOGI GASIFIKASI Proses gasifkasi telah dikenal sejak abad lalu untuk mengolah batubara, gambut. Atau kayu menjadi bahan bakar gas yang kini mulai dimanfaatkan. Pada tahun-tahun terakhir ini. Proses gasifikasi mendapat perhatian kembali di seluruh dunia, terutama untuk mengolah biomassa sebagai sumber energi alternatif yang terbaharukan.Secara sederhana proses gasifikasi dapal dikatakan sebagai reaksi kimia pada temperatur tinggi antara biomassa dengan udara. Yang tahapannya dapat digambarkan sebagai berikut (gambar I).

1 Tahap pengeringan. Akibat pengaruh panas, biomassa mengalami pengeringan pada temperatur sekitar100oC.2 Tahap pirolisis. Bila temperatur mencapai 250oC, biomassa mulai mengalami proses pirolisis yaitu perekahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil akibat pengaruh temperatur tinggi. Proses ini berlangsung sampai temperatur 500oC. Hasil proses pirolisis ini adalah arang, uap air, uap tar, dan gas- gas.3 Tahap reduksi. Pada temperatur di atas 600oC arang bereaksi dengan uap air dan karbon dioksida. Untuk menghasilkan hidrogen dan karbon monoksida sebagai komponen utama gas hasil.4 Tahap oksidasi. Sebagian kecil biomassa atau hasil pirolisis dibakar dengan udara untuk menghasilkan panas yang diperlukan oleh ketiga tahap tersebut di atas. Proses oksidasi (pembakaran) ini dapat mencapai temperatur 1200oC, yang berguna untuk proses perekahan tar lebih lanjut.

Tahap-tahap proses diatas dilaksanakan dalam satu alat yang disebut gasifier atau reaktor gasifikasi.

Gambar 1. Prinsip proses gasifikasi

GASIFIERJenis 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, seperti yang dikembangkan di ITB. PERANGKAT GASIFIKASIGas yang keluar dari gasifikasi masih mengandung kotoran dan temperaturnya tinggi,karena itu perlu pengolahan lebih lanjut (lihat Gambar 2):

a. siklon untuk memisahkan debu kasarb. filter uutuk menyaring debu halusc. pendingin gasd. pengendap air dan tar yang terkondensasi.

Gambar 2. 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. BIOMASSA SEBAGAI UMPAN GASIFIKASIDengan unsur utama karbon, hidrogen dan oksigen. hampir semua jenis biomassa dapat dipakai sebagai umpan gasifikasi. Tetapi agar prosesnya berjalan lancar, ada persyaratan teknis yang perlu diperhatikan:

a. kadar air biomassa tidak lebih dari 30%b. bentuk partikel mendekati bulat atau kubus, bukan panjang atau pipihc. ukuran partikel antara 0,5 - 5,0 cmd. tidak banyak mengandung zat-zat anorganike. rapat massanya di atas 400 kg/m2

Untuk memenuhi persyaratan tersebut di atas, kadang-kadang diperlukan pengolahan awal seperti: pengeringan. pemotongan atau pemampatan. Di samping itu biomassa harus tersedia dalam jumlah yang cukup secara kontinyu, nilai ekonomisnya rendah atau tidak ada manfaat lainnva. Kayu, batok kelapa, tongkol jagung dan batok sawit merupakan biomassa yang mendekati persyaratan tersebut diatas Sekam padi. serbuk gergaji, sabut kelapa. kulit kopi danl lain-lainnya adalah contoh biomassa yang perlu penanganan khusus untuk proses gasifikasi. GAS HASIL GASIFIKASIGas hasil gasifikasi terutama terdiri dari gas-gas mempan bakar yaitu CO, H2, dan CH4 dan gas-gas tidak mempan bakar CO2, dan N2. Komposisi gas ini sangat tergantung pada komposisi unsur dalam biomassa, bentuk dan partikel biomassa, serta kondisi-kondisi proses gasifikasi. Sebagai ilustrasi, komposisi gas hasil gasifikasi beberapa biomassa di ITB disajikan dalam Tabel I. Dengan panas pembakaran antara 3000 - 5000 Watt, gas ini dapat diumpankan ke dalam motor bakar torak maupun sebagaI bahan bakar untuk pemanas. GAS HASIL SEBAGAI UMPAN MOTORMotor bensin maupun motor diesel dapat digabungkan dengan perangkat gasifikasi untuk memanfaatkan gas hasil. Untuk maksud ini, gas hasil dialirkan ke dalam aliran udara masuk motor, dengan sambungan pipa silang atau sistem injeksi. Sambungan silang sangat sederhana dan murah sesuai untuk kapasitas

rendah. Sedangkan sistem injektor agak rumit pembuatanya tetapi dapat memberikan pencampuran gas-udara yang lebih baik, dan sesuai untuk kapasilas tinggi.Disamping panas pembakarannya, gas hasil harus memenuhi persyaratan-persyaratan berikut ini agar tidak mengurangi performansi dan umur motor:

a. kandungan tar tidak lebih dari 100 mg/m3b. kandungan abu maksimum 50 mg/m3c. ukuran debu tidak lebih dan 10 mikrometerd. temperatur gas di bawah 40oC

Dalam motor bensin, seluruh kebutuhan bensin dapat digantikan dengan gas. Daya motor dapat diatur dengan pengaturan laju alir campuran gas-udara dengan komposisi tetap. Karena kecepatan pembakaran gas kurang daripada kecepatan pembakaran bensin. maka waktu pengapian busi harus diajukan, kira-kira 15 derajat lebih atas.Dalam motor diesel, tidak seluruh kebutuhan solar dapat digantikan. Karena sedikit solar tetap diperlukan untuk sarana pengapian. Operasi ini disebut sebagai sistem bahan bakar ganda. Dalam praktek, komposisi bahan bakar ganda ini kira-kira 20% solar dan 80% gas. Pengaturan daya motor dapat dilakukan dengan pengaturan laju alir gas, sementara laju alir solar diatur pada kebutuhan minimum untuk sarana pengapian.Daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh motor bensin maupun motor diesel dengan bahan bakar gas turun sampai kira-kira 70% dari daya aslinya. Motor untuk penggunaan gas hasil gasifikasi sebaiknya dipilih yang mempunyai kecepatan nominal 1500 putaran permenit. Berdasarkan pengalaman di ITB, satu liter bensin atau solar dapat digantikan dcngan 7,5 m2gas dari gasifikasi 4 kg kayu atau 6 kg sekam. GAS HASIL SEBAGAI UMPAN BURNERGas hasil biomassa tergolong gas bahan bakar berkualitas rendah (dibandingkan dengan panas pembakaran gas alam 32000kJ/m3). Gas hasil gasifikasi dapat digunakan untuk motor diesel, motor bensin, atau alat pemanasan dan pengeringan. Gasifikasi biomassa dapat mengurangi ketergantungan akan bahan bakar minyak di tempat-tempat terpencil.

Tabel 1. Komposisi gas hasil

Secara teoritik satu m3 gas hasil gasifikasi biomassa memerlukan 1,2 m3 udara untuk pembakaran, dan menghasiIkan temperatur 1600oC. Pada prakteknya, temperatur pembakar-an gas ini hanya berkisar antara 700-1200oC.Berdasarkan kualitasnya, gas hasil ini tidak ekonomis bila disimpan atau didistribusikan tetapi harus dimanfaatkan di tempat proses gasifikasi. Penggunaan gas yang paling sesuai adalah untuk pengeringan hasil-hasil pertainian, perkebunan dan kehutanan yang tidak memerlukan temperatur terlalu linggi. PENERAPAN GASIFIKASI BIOMASSASecara umum, peluang penerapan gasifikasi biomassa di pulau Jawa, sangat kecil, karena adanya subsidi dan sistem distribusi minyak yang baik sehingga memungkinkan masyarakat memperoleh minyak secara mudah. Disamping itu distribusi listrik PLN telah menjangkau hampir seluruh pelosok pulau.Tetapi kesulitan pengangkutan masih sering dijumpai diluar dan beberapa tempat di pulau Jawa. Kesulitan ini dapat mengakibatkan kelangkaan dan kenaikan harga minyak setempat. Bila di tempal-tempat semacam itu tersedia biomassa yang cukup banyak, proses gasilikasi merupakan salah satu pilihan jalan keluar. Beberapa contoh potensi penerapan gasifikasi biomassa dapal dilihat dalam tabel 2.

Tabel 2. Kemungkinan Penerapan Gasifikasi Biomassa

PENGOPERASIAN DAN PERAWATANTeknisi yang biasanya menjalankan motor diesel atau peralatan mekanik lainnya, pasti dapat diserahi tugas pengoperasian dan perawatan unit gasifikasi. Latihan selama dua minggu sudah cukup untuk mengenal unit gasifikasi.Sesuai dengan maksud penggunaannya, unit gasifikasi dirancang sesederhana mungkin untuk pengoperasian secara manual. Segi-segi pengoperasian dan perawatan yang penting antara lain:

5 pengisian biomassa ke dalam gasifier secara berkala6 pengocokan abu di bagian bawah gasifier7 pembersihan saluran gas dari penyempitan oleh tar dan abu8 pengawasan campuran gas-udara yang masuk motor9 penyiapan biomassa yang akan diumpankan10 pembuangan kondensat air dan tar, dan lain-lain

KEMAMPUAN PRODUKSI DALAM NEGERIMelalui penelitian dan pengembangan sejak 1976, dasar-dasar rancangan gasifer konvensional dan sistem pembersih serta pendingin gas telah dikuasai oleh bangsa Indonesia, khususnya ITB dan beberapa badan penelitian lainnya.Bahan-bahan konstruksi unit gasifkasi tersedia di dalarn negeri, bahkan hampir semuanya produksi dalam negeri pula. Bahan-bahan penting antara lain adalah:

a. plat baja 3 mm untuk badan gasifier b. plat baja 10 mm untuk flangec. pipa besi d. semen dan bata tahan api e. bahan-bahan filter dan lain-lainnya.

Pembuatan peralatannya juga sederhana, dan telah terbukti dapat dikerjakan oleh industri atau bengkel kecil. Pengerjaan pembuatan peralatan gasifikasi meliputi:

a. pengelasan (welding) b. menggulung (rolling)c. pengerjaan mesin bubut, bor dsb

Gambar 3. Gasifier KAJIAN EKONOMIPenerapan gasifkasi sebagai sumber energi alternatif jelas memerlukan tambahan investasi dan perubahan biaya operasinya. Faktor-faktor di bawah ini perlu diperhatikan dalam melakukan kajian ekonomi secara mikro:

a. umur unit gasifikasi (7 - 10 tahun)b. kapasitas unit gasifikasic. harga unit gasifikasi (kira-kira Rp 300.000/kW)d. harga BBM yang akan digantikane. harga biomassaf. jam operasi (minimum 3000 jam/tahun)g. upah operatorh. sarana perawatan, dsb.

Sebagai gambaran, Tabel 3 menyajikan perbandingan harga listrik dari tenaga diesel dan tenaga diesel-gasifier di dua tempat uji coba lapangan Balong dan Randublatung. Hasil kajian ekonomi ini sangat spesifk untuk kasus yang bersangkutan. KEGIATAN GASIFIKASI DI ITBPenelitian gasifikasi di ITB dimulai pada tahun 1976, dengan satu unit gasifkasi berkapasitas 2 kg/jam atas kerjasama dengan TH Twente (Belanda). Dengan alat ini, berbagai limbah pertanian telah dicoba untuk memahami latar belakang ilmiah dan dasar-dasar rancangan unit gasifikasi.Dari pengalaman unit gasifikasi pertama tersebut, lahirlah:

11 unit gasifikasi 20 kg/jam untuk demonstrasi di ITB12 unit gasifikasi 20 kg/jam untuk uji coba lapangan di PTP XVII, kebon Balong, Jepara, Jawa Tengah13 unit gasifikasi 15 kg/jam untuk demonstrasi keliling, PT BBI Surabaya14 unit gasifikasi 60kg/jam untuk uji coba lapangan di Perum Perhutani Randu- blatung. Jawa Tengah.

Tabel 3. Harga listrik tenaga diesel-gasifikasi

Operasi = 3000 jam/tahun ; harga solar = Rp 250/liter ; kayu = Rp 20/kg Melalui proses gasifikasi, 1,5 – 2,5 kg biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan I kW listrik. Keempat unit tersebut digabung dengan motor diesel penggerak generator listrik produksi PT. BBI bersama-sama bengkel-bengkel kecil di Surabaya. Gasifier khusus untuk sekam padi telah berhasil dikembangkan pula di ITB, dan merupakan sumbangan baru kepada teknologi gasifikasi di dunia. Uji coba lapangan gasifier sekam padi ini telah dipasang di desa Jahi, kabupaten Majalengka, Jawa Barat.Pada bulan Maret 1985 yang lalu, ITB diberi kepercayaan untuk menyelenggarakan Kursus dan Konferensi Internasional Gasifkasi atas sponsor negara-negara Swedia, Jerman Barat, USA, Belanda, Perancis, dan Belgia. Kursus diikuti oleh 26 peserra dan konferensi dihadiri oleh 135 wakil berbagai negara. Kursus untuk

staf Pengembangan Perkebunan-Perkebunan telah dilaksanakan di Yogya bulan April 1985. PENUTUPTeknologi gasifikasi biomassa telah ada di Indonesia, dan mempunyai masa depan yang cerah sebagai sumber energi alternatif. Kemampuan produksi dalam negeri unit gasifikasi telah kita miliki dan keandalan teknis peralatannya telah teruji. Kajian ekonomi gasifikasi biomassa sangat tergantung kondisi daerah yang bersangkutan.

GASIFIKASI PENGHASIL ENERGI PANAS04 April 2013, 14:43 WIB | Dede Rustandi

(Pustekolah Info) Bogor, Gasifikasi merupakan proses produksi gas kayu

atau bahan nabati lain untuk menghasilkan gas kotor, syngas atau biogas. Gas tersebut bisa dibakar langsung untuk dimanfaatkan energinya atau diubah menjadi tenaga listrik. upaya membuat alat penghasil gas kotor yang telah dipisahkan dari tar dan partikel padat serta gas tersebut digunakan sebagai bahan bakar langsung untuk kompor rumah tangga.

Dengan semakin menurun potensi minyak bumi sedang konsumsinya terus menerus meningkat,

banyak negara di dunia mulai mengembangkan berbagai alternatif bahan bakar nabati seperti

bioetanol, biodiesel, bio-oil dan gasifikasi. Belum banyak orang mengenal gasifikasil karena

produk ini baru beberapa tahun diperkenalkan dan masih dalam taraf pengembangan.

Pengembangan alat gasifikasi kayu untuk membuat alat yang bisa menghasilkan gas sebagai

bahan bakar untuk keperluan kompor di rumah tangga, menurut Prof. Dr. Ir. R. Sudradjat, MSc dalam penelitian tentang alat gasifikasi kayu.

Alat gasifikasi dalam skala sangat kecil bertujuan untuk membantu masyarakat dalam

memanfaatkan bahan baku kayu atau bahan nabati lainnya.

Indonesia yang memiliki kekayaan kayu dan biomas yang cukup banyak juga berusaha

mengadop teknologi tersebut. Untuk itu pada tahun 1983, Pusat Litbang Hasil Hutan

bekerjasama dengan ITB telah membuat 1 unit gasifikasi kayu down-draft kapasitas intake 100

kg/cycle dengan hasil sekitar 0,8 kWh/cycle. Bahan baku yang digunakan pada waktu itu adalah

dari jenis pertumbuhan cepat. Tetapi dalam prosesnya terjadi banyak hambatan karena sulitnya

menghilangkan tar yang ada di dalam gas. Perbaikan telah dilakukan dengan bantuan ekspert

Belgia (ATA-251) yang memperkenalkan system fuidized-bed. Dengan system ini ternyata cukup

baik karena tar tidak sempat menguap tetapi diikat oleh butiran pasir panas bergolak di dalam

reaktor, sehingga gas bakar yang keluar relatif bersih dari tar.

Sketsa /desain alat Gasifikasi kayu.

Perangkat alat gasifikasi kayu ini terdiri dari kesatuan unit alat sebagai berikut :

1. Reaktor sistim “down draft”.

2. Siklon untuk menagkap partikel padat.

3. “Scrubber” untuk menangkap tar / cuka kayu.

4. Kompor dengan dua buah pengapian.

5. Blower/kipas angin.

Seperangkat alat gasifikasi kayu mampu menghasilkan gas selama 1 jam dari intake kayu atau

sekam sebanyak 5 kg dengan kualitas api biru dari kompor.

Uji coba alat Gasifikasi

Setelah uji coba alat gasifikasi kayu di Laboratorium Energi Pusat Penelitian dan Pengembangan

Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (PUSTEKOLAH) di Bogor. Bahan sekam

sebanyak 5 kg dikeringkan dan dimasukkan ke dalam reaktor. Bagian tengah reaktor diberi

umpan kertas sampai ke bawah untuk memudahkan proses pembakaran. Umpan dibakar, lalu

tutup reaktor dipasang. Setelah api di dalam reaktor merembet ke pada sekam, maka dari lubang

udara keluar gas putih. Gas putih (uap air) dibiarkan sampai hilang sendiri dan kemudian lubang

udara ditutup sehingga gas seluruhnya mengalir ke siklon dan scrubber dan kemudian ke

kompor. Gas yang keluar dari kompor kemudian dinyalakan dengan api sehingga dihasilkan api

berwrna biru dengan mengatur besarnya lubang udara.