Makalah Pencegahan Pencemaran

8/18/2019 Makalah Pencegahan Pencemaran

1/20

MAKALAH MINIMISASILIMBAH INDUSTRI

PEMBANGKIT TENAGA DARI

PENCEGAHAN PENCEMARAN

DANNY LEONARDI - 1306403711

GERALDI ANDIKA - 1306403705

KELLY AMELINDA - 1306409311


2/20

DAFTAR ISI

BAB I. KEGIATAN INDUSTRI PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK BERBAHAN

DASAR BATU BARA......................................................................................

1.1. Ulasan Mengenai Penggunaan Batu Bara Sebagai Sumber Energi Listri ......

1.!. Sistem Pembangit Listri Tenaga Ua" Berba#an Dasar Batu Bara..............4

1.$. P%lutan &ari Sistem PLTU Berba#an Dasar Batu Bara...............................6

BAB II. USAHA MINIMISASI LIMBAH PLTU BERBAHAN DASAR BATU BARA

SE'ARA UMUM............................................................................................!

$.1. Fly Ash sebagai Pengganti P%rtlan& 'ement.............................................!

$.!. Fly Ash sebagai Ba#an Dasar Batu Bata...................................................9

$.$. Fly Ash sebagai Bet%n Ringan................................................................9

$.(. Fly Ash sebagai Material K%nstrusi )alan.............................................10

$.*. Fly Ash sebagai Material Peer+aan Tana#.............................................11

$.,. -l As# untu Gr%uting......................................................................11

$./. Fly Ash untu Stabilisasi Tana#............................................................11

BAB III. MINIMISASI '0! DARI LIMBAH BATUBARA..................................1

$.1. Pr%ses Minimisasi '0! "a&a Pembangit Listri Tenaga Batubara.............13

$.1.1. Mengganti )enis Batubara ang Digunaan......................................13

$.1.!. Meningatan Eisiensi Pembangit Listri Tenaga Batubara.............14

$.1.$. Ten%l%gi Pemanaatan Kembali '0! sebagai Mineral Karb%nat..........1!

DA-TAR PUSTAKA......................................................................................19

1

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988875http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988875http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988875http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988880http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988880http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988880http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988889http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988889http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988889http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988880http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988880http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988875http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/HYPERLINK%23_Toc445988875


3/20

BAB I

KEGIATAN INDUSTRI PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK BERBAHAN

DASAR BATU BARA

1.1. Ulasan Mengenai Penggunaan Batu Bara Sebagai Sumber Energi Listri

Pembangkit energi listrik merupakan salah satu kebutuhan yang tidak dapat

lagi dipungkiri pada zaman globalisasi saat ini. Seperti yang sudah hampir setiap

orang rasakan bahwa hampir seluruh alat di sekeliling mereka membutuhkan listrik

untuk dapat berfungsi, seperti televisi, handphone, lampu, air conditioner , dan lain

sebagainya. Tentunya, semua listrik itu tidak muncul begitu saja, namun dihasilkan

dari pusat-pusat pembangkit yang tersebar di berbagai daerah, tergantung sumber

energi yang digunakan. Terdapat banyak sekali alternatif sumber energi yang dapat

dimanfaatkan untuk dikonversi menjadi energi listrik, seperti panas bumi, ombak laut,

angin, air, dan lain sebagainya.

eskipun demikian, masih terdapat pula pusat-pusat pembangkit energi listrik

yang masih menggunakan bahan bakar fosil, yaitu berbahan dasar minyak bumi dan

juga batu bara. !egara-negara yang menggunakan bahan bakar fosil seperti ini

meliputi negara yang berada dalam daerah "sia, seperti #ina dan juga $ndia. %engannaiknya permintaan akan kebutuhan listrik tiap tahunnya, kedua negara ini masih

mengandalkan batu bara sebagai sumber utama pembangkit listrik untuk berbagai

aplikasi, mulai dari skala rumah tangga hingga industri. %iperkirakan bahwa sekitar

&'-&() energi listrik yang dihasilkan masih berasal dari batu bara. *leh karena itu,

diperkirakan bahwa batu bara masih akan memainkan peran utama sebagai sumber

utama untuk pembangkit energi listrik dalam kedua negara tersebut +*skarsson,

&.

/atu bara merupakan jenis-jenis padatan yang dapat terbakar +combustible

dan berupa sedimen dan biasa ditemui dalam bentuk batuan organik. /atu bara

terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan yang mengalami perubahan ekstrim di antara batuan

akibat tekanan dan suhu yang tinggi selama jutaan tahun. 0omponen utama yang

terkandung dalam batu bara adalah karbon. !amun, terdapat pula kandungan

komponen lain seperti hidrogen, oksigen, sulfur, dan bahan-bahan lainnya. /eberapa

parameter yang biasa digunakan untuk mengetahui baik tidaknya suatu batu bara

adalah nilai kalorinya, kadar abu, kelembaban +kadar air, dan juga kadar sulfur.


4/20

#$"% 1.1. B&%$"'"( )&*(+ B", B"%" B(,#(*/+ (%( ","+2 S$$(,#(*/+ "*"* ","+2 L('*(,& (%( $""2 A*,%"

/erdasarkan kadar karbon yang dikandung dan ketersediaannya, batu bara

dapat dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu1

Bituminous. 2enis batu bara ini merupakan jenis yang memiliki ketersediaan yang

tinggi, dan juga paling sering digunakan sebagai sumber energi untuk pembangkit

listrik. 0adar karbon dari batu bara bituminous berkisar antara 3() hingga 45),

dengan nilai pemanasan +heating value berkisar antara '('' /T6 hingga ((''

/T6.

Subbituminous. /atu bara jenis ini memiliki kadar sulfur yang lebih rendah, dan

memiliki kadar karbon 7() hingga 3(), dengan heating value 47'' /T6 hingga

7''' /T6.

Lignite. /atu bara jenis ini memiliki kadar karbon yang paling rendah

dibandingkan yang lain, yaitu sebesar 8() hingga 7(), dengan kadar

kelembaban dan abu yang tinggi, dan juga heating value yang terendah, dengan

kisaran 3''' /T6 hingga 47'' /T6.

Anthracite. /atu bara jenis ini memiliki kadar karbon yang paling tinggi, yaitu

berkisar antara 45) hingga 4), dengan heating value sekitar (''' /T6.

/atu bara merupakan salah satu sumber energi terbesar yang digunakan untuk

menghasilkan listrik, di mana lebih dari 3') energi listrik yang dihasilkan di dunia

berasal dari pemrosesan batu bara. /atu bara sendiri merupakan sumber kedua untuk

energi primer yang mencakup 7') dari kebutuhan energi di dunia. 9ang

menyebabkan batu bara banyak digunakan sebagai sumber energi adalah

ketersediaannya yang melimpah, harganya terjangkau, mudah dipindahkan, disimpan,

3


5/20

G"#$"% 1.. S" %/+&+ 8"%( I*,&'%",&8 G"+(",(/* C/#$(*&8 C:;&

dan digunakan, serta bebas dari masalah-masalah geopolitis. :al-hal tersebut

menyebabkan batu bara sbagai salah satu sumber daya yang banyak digunakan.

!amun, hal yang menjadi permasalahan dalam penggunaan batu bara sebagai

sumber energi untuk pembangkit energi listrik adalah banyaknya polutan dalam

berbagai fasa yang dihasilkan dari pemrosesannya. 6ntuk kasus tertentu, hal ini dapat

berkaitan pula dengan efisiensi dari konversi energi yang terjadi dan juga optimasi

dari sistem pembangkit tersebut. :al-hal tersebut akan dibahas pada bagian-bagian

selanjutnya.

1.!. Sistem Pembangit Listri Tenaga Ua" Berba#an Dasar Batu Bara

Perkembangan dari sistem pembangkit listrik berbahan dasar batu bara sudah

terjadi sejak lama, dan sudah banyak inovasi yang dilakukan untuk meningkatkan

efisiensi konversi energi dari batu bara. Salah satu inovasi yang dilakukan adalah

dengan menerapkan sistem $;## + Integrated Gasification Combined Cycle, yang

memanfaatkan proses gasifikasi dari batu bara untuk menghasilkan fuel gas dan

steam untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan energi listrik. /erikut adalah

skema proses dari $;##.

Proses yang terjadi dalam $;## adalah sebagai berikut. ;asifikasi. Terdapat 7 jenis gasifier yang dapat digunakan untuk proses $;##,

yaitu1

o Entrained flow gasifier . "lat jenis ini dapat menggunakan feed yang kering

maupun dalam bentuk wet slurry, dan memerlukan ukuran pertikel batu bara

yang kecil. "lat ini cocok digunakan untuk semua jenis batu bara dengan suhu

operasi yang lebih tinggi dari titik lebur abu. *leh karena itu, konversi dari

karbon menjadi fuel gas dapat terjadi dengan hampir sempurna. "lat jenis ini

memerlukan peniupan oksigen dan bukan udara.

4


6/20

o Gasifier . "lat jenis ini beroperasi pada suhu ''


7/20

#eat recovery dan steam generator . 0edua proses ini ada di dalam satu tempat di

mana terjadi pertukaran panas dari aliran pemanas berupa aliran flue gas yang

sudah keluar dari turbin, kepada steam sebagai objek yang ingin dipanaskan.

Tujuan dari proses ini adalah untuk menggunakan kembali energi yang sudahhilang dari flue gas, dan memindahkannya pada steam untuk nantinya digunakan

sebagai fluida kedua yang menggerakkan turbin gas dan menghasilkan listrik.

1.$. P%lutan &ari Sistem PLTU Berba#an Dasar Batu Bara

>imbah hasil pembakaran batubara ini terbagi menjadi 3 jenis, yaitu dijelaskan

sebagai berikut1

Fly Ash 2Abu laang3

Persentase total yang terbentuk1 (&)Sebuah produk dari pembakaran batu bara di boiler untuk menghasilkan

listrik. 6mumnya ditangkap di cerobong asap pabrik atau stack melalui perangkat

kontrol partikulat +misalnya, pengendap elektrostatis atau filter kain. >imbah ini

sebagian besar terdiri dari kaca bola, mirip seperti bedak.

Pada intinya fly ash mengandung unsur kimia antara lain silika +Si*8,

alumina +"l8*7, fero oksida +?e8*7 dan kalsium oksida +#a*, juga

mengandung unsur tambahan lain yaitu magnesium oksida +g*, titanium

oksida +Ti*8, alkalin +!a8* dan 08*, sulfur trioksida +S*7, pospor oksida

+P8*( dan carbon. ?aktor-faktor yang mempengaruhi sifat fisik, kimia dan

teknis dari fly ashadalah tipe batubara, kemurnian batubara, tingkat

penghancuran, tipe pemanasan dan operasi, metoda penyimpanan dan

penimbunan.

o ?ly ash kelas ?1 merupakan fly ashyang diproduksi dari pembakaran batubara

anthracite atau bituminous, mempunyai sifat pozzolanic dan untuk

mendapatkan sifat cementitious harus diberi penambahan @uick lime, hydrated

lime, atau semen. ?ly ashkelas ? ini kadar kapurnya rendah +#a* A ').

o ?ly ash kelas #1 diproduksi dari pembakaran batubara lignite atau sub-

bituminous selain mempunyai sifat pozolanic juga mempunyai sifat self-

cementing +kemampuan untuk mengeras dan menambah strength apabila

bereaksi dengan air dan sifat ini timbul tanpa penambahan kapur. /iasanya

mengandung kapur +#a* B 8').

Bottom Ash 2Abu Dasar3

Persentase total yang terbentuk1 &)

6


8/20

Partikel abu seperti pasir kasar yang digumpalkan ini merupakan material

yang terlalu besar untuk dibawa dalam gas buang. Partikel menumbuk dinding

tungku atau jatuh melalui panggangan terbuka menuju wadah abu di bagian

bawah tungku. aterial diambil dari dasar tungku boiler baik dalam bentuk

kering atau sebagai lumpur +melalui penambahan air . "bu ini memiliki struktur

permukaan berpori dan kasar, dengan ukuran butir mulai dari pasir halus hingga

kerikil halus.

Flue Gas Desulfurization (FGD) Material

Persentase total yang terbentuk1 83)

$lue Gas %esulfuri!ation adalah proses kimia yang dilaksanakan untuk

memenuhi persyaratan emisi di #lean "ir "ct berlaku untuk sulfur dioksida

+emisi yang terkait dengan hujan asam. Tujuan dari proses ini adalah untuk kimia

menggabungkan gas sulfur yang dilepas pada pembakaran batubara dengan

mereaksikannya dengan sorben, seperti batu gamping +kalsium karbonat , kapur

+kalsium oksida, atau amonia. Tergantung pada proses ?;% yang digunakan

pada pabrik tersebut, material mungkin merupakan lumpur basah atau bubuk

kering. >umpur basah cenderung didominasi kalsium sulfit atau kalsium sulfat.

/ahan kering umumnya terdiri dari campuran sulfit dan sulfat.

Boiler Slag 2Am"as B%iler3

Persentase total yang terbentuk1 A 8)2enis abu ini dikumpulkan di dasar tungku tertentu yang dipadamkan dengan

air. 0etika ampas cair dikontakkan dengan air pendingin, maka akan mengalami

pemecahan, pengkristalan, dan akhirnya membentuk pelet. /ahan ampas boiler

ini terdiri dari partikel keras, hitam, dan angular yang terlihat seperti kaca lembut.

Partikel seragam dalam ukuran, keras, dan tahan lama, dengan ketahanan

terhadap keausan.

BAB II

USAHA MINIMISASI LIMBAH PLTU BERBAHAN DASAR BATU

BARA SE'ARA UMUM

%i samping potensinya sebagai sumber energi alternatif yang relatif murah,

penggunaan batubara ini menghasilkan limbah yang dapat mencemari lingkungan,

yaitu limbah gas seperti #*8, !*C, #*, S*8, hidrokarbon dan limbah padat. >imbah-limbah tersebut berbahaya untuk kesehatan khususnya pada sistem pernafasan dan

7


9/20

kulit. *leh sebab itu menurut peraturan PP4(D, limbah abu layang dan abu

dasar ini dikategorikan sebagai limbah /7 +/ahan /eracun dan /erbahaya. $tu

sebabnya, perlu dipikirkan berbagai upaya untuk menangani dan memanfaatkan

limbah abu tersebut.

6ntuk dapat memanfaatkan limbah abu tersebut, perlu diketahui sifat fisik dan

kimianya. 0arena proses pembentukanya berbeda, fly ash dan bottom ash ini

memiliki karakteristik yang berbeda. Pada ulasan kali ini, akan lebih memfokuskan

usaha minimisasi limbah fly ash karena merupakan limbah yang paling banyak

dihasilkan dan paling toksik dibandingkan dengan jenis yang lain. 6saha minimisasi

dilakukan dengan memanfaatkan kembali fly ash menjadi bahan yang berguna.

Pemanaatan Fly AshEalaupun fly ash dapat digunakan dalam bentuk kering atau basah, fly ash

biasanya di simpan dalam kondisi kering. 0ira-kira ( sampai 7' ) air dapat

ditambahkan pada fly ash./erikut dibahas kontribusi fly ashpada pemakaian portland

cement, batu bata, beton ringan, material konstruksi jalan, material pekerjaan tanah,

campuran grouting, stabilisasi tanah untuk konstruksi jalan maupun stabilisasi tanah

untuk tanah-tanah yang bermasalah di $ndonesia.

$.1.Fly Ash sebagai Pengganti P%rtlan& 'ement

?ly ash digunakan untuk pengganti portland cementpada beton karena

mempunyai sifat pozzolanic. Sebagai pozzoland sangat besar meningkatkan strength,

durabilitas dari beton. Penggunaan fly ash dapat dikatakan sebagai faktor kunci pada

pemeliharaan beton tersebut. ?ly ash tersebut dapat menggantikan semen sampai 7')

berat semen yang dipergunakan dan dapat menambah daya tahan dan ketahanan

terhadap bahan kimia. /aru baru ini telah dikembangkan penggunaan penggantian

portland cement dengan prosentase volume fly ash yang tinggi +(') pada

perencanaan campuran beton, Produksi semen dunia pada tahun 8'' diperkirakan

mencapai 8 milyard ton, di mana penggantian dengan fly ash dapat mengurangi emisi

gas carbon secara dramatis.

$.!.Fly Ash sebagai Ba#an Dasar Batu Bata

Pada ei 8''&, :enry >iu pensiunan $nsinyur Sipil dari "merika

mengumumkan bahwa dia menemukan sesuatu yang baru terdiri dari fly ashdan air.

%ipadatkan pada 3''' psi dan diperam 83 jam pada temperatur 554


10/20

kemudian dikeraskan dengan bahan air entrainment, batu bata berakhir untuk lebih

dari '' freeze-thaw cycle. etode pembuatan batu bata ini dapat dikatakan

menghemat energi, mengurangi polusi mercuri dan biayanya 8') lebih hemat dari

pembuatan batu bata tradisional dari lempung. /atu bata dari fly ashkelas # dan di

press dengan mesin /aldwin :ydraulic.

Gambar !.1. 4ariasi Bentu &an 5arna Batu Bata &ari Fly Ash

$.$.Fly Ash sebagai Bet%n Ringan

/eton ringan dapat diproduksi langsung di tempat proyek, menggunakan peralatan

dan mould seperti beton konvensional. %ensity yang direkomendasikan .''' kg DmF

+kering oven Tipikal campuran untuk menghasilkan m7 dengan density .'''

kgDmF adalah sebagai berikut1

o #ement +Portland1' kg G 5 liters

o Pasir +' - 8 mm or finer1 37' kg G 53 liters

o ?ly-"sh1 7' kg G '' liters +estimasi

o "ir1 8(' kg G 8(' liters

o ?oam+neopor-5''1 387 liters

o Eet density.& kgDm7

Gambar !.!. Pr%&usi Bet%n Ringan &i La"angan

9


11/20

$.(.Fly Ash sebagai Material K%nstrusi )alan

?ly ash kelas ? dan kelas # keduanya dapat digunakan sebagai mineral filler

untuk pengisi voiddan memberikan kontak point antara partikel agregat yang lebih

besar pada campuran aspalt concrete. "plikasi ini digunakan sebagai pengganti

portland cementatau hydrated lime. 6ntuk penggunaan perkerasan aspal, fly ash harus

memenuhi spesifikasi fillermineral yang ada di "ST. Sifat hydrophobicdari fly

ashmemberikan daya tahan yang lebih baik untuk perkerasan dan tahan terhadap

stripping. ?ly ash juga dapat meningkatkan stiffness dari matriH aspalt, meningkatkan

daya tahan terhadap rutting dan meningkatkan durability campuran.

Gambar !.$. Approach Embankment "a&a Soft Soil

$.*.Fly Ash sebagai Material Peer+aan Tana#

?ly ash dapat efektif digunakan untuk bahan timbunan +embankment atau

bahan perkuatan. ?ly ash mempunyai koefisien keseragaman yang besar, terdiri dari

partikel ukuran lanau. Sifat-sifat teknik yang akan mempengaruhi penggunaan fly ash

pada embankment adalah termasuk distribusi butiran, karakteristik pemadatan, shear

strength& compressibility dan permeability. :ampir semua fly ash yang digunakan

untuk embankment adalah fly ash kelas ?.

$.,.-l As# untu Gr%uting

?ly ash ditambahkan pada grouting dengan semen untuk meningkatkan

kemudahan pencampuran, mengurangi biaya, dan meningkatkan daya tahan terhadap

sulfat.

10


12/20

$./.Fly Ash untu Stabilisasi Tana#

:asil penelitian dengan simulasi rainfall runoff yang dilakukan oleh Paul

/loom dan :ero ;ollany yang bertujuan untuk mengevaluasi potensi pelepasanbahan

inorganik termasuk mercury dan arsenic di lingkungan daerah stabilisasi tanah dengan

fly ash,menunjukkan bahwa runoff untuk stabilisasi tanah dengan fly ash memberikan

jumlah endapan yang paling sedikit dibandingkan dengan stabilisasi tanah dengan

kapur dan tanah tanpa distabilisasi.

Stabilisasi tanah dengan penambahan fly ash biasanya digunakan untuk tanah

lunak,subgrade tanah kelempungan dibawah jalan yang mengalami beban

pengulangan +repeated loading. Perbaikan tanah ini bisa menggunakan fly ash kelas

# maupun kelas ?. 2ika menggunakan fly ashkelas ? diperlukan bahan tambahan

kapur atau semen, sedangkan jika menggunakan fly ashkelas # tidak diperlukan

bahan tambahan semen atau kapur karena fly ashkelas # mempunyai sifat self

cementing.

-igure ( Pelasanaan Stabilisasi Tana# &engan Fly Ash untu )alan

BAB III

MINIMISASI '0! DARI LIMBAH BATUBARA

=misi gas #*8 di dunia selalu meningkat setiap tahunnya dan diprediksikan

akan terus mengalami peningkatan. :al ini dikarenakan banyaknya proses yang

dilakukan khususnya pembakaran yang menghasilkan gas buang karbon dioksida.

11


13/20

;ambar 7.. =misi gas #*8 dunia.

Tabel 7.. 2umlah emisi #*8 dan sumbernya.

Pr%6ess Number % s%ur6es Emissi%ns 2 Mt'0! r 7!3

P%8er 3,38 ',(7

'ement "r%&u6ti%n ,&( 78

Reineries 574 &4

Ir%n an& steel in&ustr 85 535

Petr%6#emi6al in&ustr 3&' 7&

0il an& gas "r%6essing !D" ('

0t#er s%ur6es ' 77

Bi%et#i6al an& bi% energ 7,'7

T%tal &,44& 7,355

%ari tabel di atas diketahui bahwa proses yang menghasilkan emisi gas #*8

terbanyak adalah proses pembangkit listrik. Sebanyak 4) dari emisi #* 8 dunia

berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, dimana 7')-3') nya berasal dari

pembakaran batubara +%emirbas, 8''(. ;as #*8 merupakan salah satu gas rumah

kaca yang dapat menyebabkan global warming, yaitu kenaikan suhu secara drastis

pada permukaan bumi. *leh karena itu, diperlukan proses pencegahan pencemaran

atau minimisasi limbah lebih lanjut pada pembangkit listrik tenaga batubara. %engan

mengurangi limbah gas #*8 pada pembangkit listrik tenaga batubara ini, maka secara

tidak langsung akan mengurangi sekitar 7') total emisi #*8 dunia.

1


14/20

$.1.Pr%ses Minimisasi '0! "a&a Pembangit Listri Tenaga Batubara

Proses minimisasi limbah #*8 hasil pembakaran batubara dapat dibagi ke

dalam dua garis besar proses yaitu reduksi pada sumber dan pemanfaatan limbah

+penggunaan kembali, daur ulang, dan perolehan kembali. Terdapat beberapa proses

minimisasi gas #*8 pada proses pembakaran batubara, diantaranya adalah1

$.1.1. Mengganti )enis Batubara ang Digunaan

Penyusun utama batubara adalah karbon, hidrogen, dan oksigen, dengan variasi

jumlah sulfur, debu, dan kelembaban sesuai dengan jenis batubara. Secara garis besar

terdapat empat jenis batubara berdasarkan kadar senyawa penyusunnya, yaitu1

a /ituminous

/ituminous merupakan jenis batubara yang paling banyak dan merupakan batubara yang paling sering digunakan sebagai pembangkit listrik. /atubara

ini memiliki kandungan karbon sebanyak 3() sampai 45), dan memiliki

nilai panas sebesar antaua '('' /T6 sampai (('' /T6 per pound.

b Subbituminous

Subbituminous banyak ditemukan di alaska dan memiliki kandungan karbon

sebesar 7() sampai 3(), dan nilai panas sebesar 47'' /T6 sampai 7'''

/T6. Subbituminous juga memiliki kadar sulfur yang paling rendah bila

dibandingkan dengan jenis batubara lainnya.c >ignite

>ignite memiliki kandungan karbon yang paling sedikit dibandingkan dengan

keempat jenis karbon lainnya, yaitu sebesar 8() hingga 7(), dan

mengandung kelembaban dan debu yang tinggi. "kan tetapi, nilai panas lignite

lebih rendah dibandingkan batubara lain yaitu antara 3'''/T6 sampa

47''/T6.

d "nthracite

"nthracite merupakan batubara dnegan kadar karbon tertinggi yaitu sekitar

45) hingga 4) dan nilai panas sebesar (''' /T6.

0andungan gas #*8 yang diemisikan dari pembangkit listrik tenaga batubara ini

bervariasi tergantung pada jenis batubara yang dibakar. Pembakaran batubara dengan

oksigen menyebabkan karbon dan hidrogen yang terdapat dalam batubara bereaksi

melepaskan emisi #*8 dan air, dengan variasi jumlah prosuk lainnya seperti oksida

dari sulfur, nitrogen, dan lainnya. 6mumnya, anthracite mengemisikan #*8 dengan

kadar yang paling besar per /T6 batubara yang dibakar diikuti dengan lignite,

13


15/20

subbituminous, dan bituminous. 0arbon dioksida yang dihasilkan dari pembakanran

ini dapat diminimisasi dengan menggunakan bahan baku batubara yang lebih baik,

meningkatkan efisiensi dari pembangkit listrik, dan mengurangi konsumsi batubara

secara keseluruhan.

$.1.!. Meningatan Eisiensi Pembangit Listri Tenaga Batubara

%engan meningkatkan efisiensi dari proses dalam pembangkit listrik tenaga

batubara dapat menurunkan emisi #*8 per unit listrik yang dihasilkan. Penurunan

emisi ini bertujuan untuk mengurangi kadar #*8 yang dilepaskan ke lingkungan,

dimana gas #*8 merupakan salah satu dari gas rumah kaca yang berbahaya bagi

lingkungan. 0inerja dari pembangkit listrik dapat diekspresikan dalam beberapa

pengukuran, termasuk laju aliran panas +efiesiensi konversi energi bahan bakar

menjadi energi listrik, dan efisiensi termal. Iumus sederhana dari laju aliran panas

pabrik untuk suatu periode tertentu dapat dituliskan sebagai berikut1

HR= F

E

dimana :I G laju aliran panas +/T6DkEh

? G energi panas yang disuplai oleh bahan bakar +batubara kepada pembangkit listrik

untuk suatu periode +/T6

= G energi yang dihasilkan dari pembangkit listrik untuk suatu periode waktu tertentu

+kEh

0arena kEh ekivalen dengan 738 /T6, maka efisiensi termal dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut1

TE=(100 ) (3412 )

HR

dimana T= G efisiensi termal +)

%ari persamaan diatas dapat dilihat bahwa efisiensi termal berbanding terbalik

dengan laju aliran panas. *leh karena itu, laju alir panas yang rendah akan

meningkatkan efisiensi generasi listik, dimana untuk mengenerasi satu kEh tenaga

listrik dibutuhkan input panas yang lebih sedikit. *leh karena itu, apabila efisiensitermal unit generasi listrik ditingkatkan maka bahan bakar batubara yang dibutuhkan

14


16/20

untuk menghasilkan energy listrik dengan nilai tertentu akan lebih sedikit. :al ini

akan mengurangi jumlah batubara yang dibakar setiap prosesnya dan akan secara

langung mengurangi emisi gas #*8.

Selain itu, pada beberapa kasus pembangkit listrik setelah lama beroperasi maka

efisiensi termal akan turun yang akan mengakibatkan meningkatnya emisi gas #*8.

#ontohnya pada pembangkit listrik tenaga batubara, efisiensi termalnya akan menurun

setelah beroperasi di atas 7' tahun. Sebagian besar penurunan efisiensi termal ini

disebabkan oleh keausan mekanik yang dialami oleh komponen alat pada proses yang

berakibat pada kehilangan energi seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.2. Kehilangan Energi pada Alat Proses. Sumber : Campbell, R.J.

Increasing the Efficiency of Existing Coal- Fired Power Plants

Beberapa proses yang dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi termal guna

meminimalisir emisi gas #*8 dirangkum dalam tabel dibawah ini.

Tabel 8.8. Proses Peningkatan =fisiensi. Sumber1 Campbell, R.J. Increasing the

Efficiency of Existing Coal- Fired Power Plants

Ten%l%gi

Peningatan EisiensiDesri"si Kenaian Eisiensi

0"timisasi K%ntr%l

Pembaaran

0ontrol pembakaran mengatur

batubara dan laju alir udara untuk mengoptimalkan produksi steam yang

',() hingga ',43)

15


17/20

digunakan untuk menggerakan turbin.

Teknologi ini terdiri atas beberapa

instrumen yang mengukur kadar

karbon di debu hasil pembakaran,

kadar oksigen, dan metriks pembakaran.

Mengganti

Ke#ilangan Kal%r

Sistem Pen&ingin

%ilakukan pengurangan kehilangan

kalor dari air pendingin ysng keluar

dari kondenser. Teknik yang

digunakan adalah mengganti bahan

isian dari menara pendingin

+permukaan transfer panas dan tuning

menara pendingin dan kondenser.

',8) hingga )

Pemanaatan Kembali

Panas Gas Hasil

Pembaaran

Temperatur gas hasil pembakaran

yang keluar dari sistem pemanasandapat bervariasi dari 8(' hingga 7('

℉ berdasarkan pada temperatur

dew point asam dari gas hasil

pembakaran, dimana hal ini

bergantung pada konsentrasi fasa uap

asam sulfur dan kelembaban. Pada

pembangkit listrik dengan sistem ?;%

basah, gas hasil pembakaran ini

didinginkan hingga mencapai 8(

℉ dengan menggunakan reagent

slurry ?;%. Panas yang hilang dari

sistem pendinginan ini dimanfaatkan

kembali sebagai energi untuk

memanaskan boiler

',7) hingga ,()

Ran '%al Dring /atubara subbituminous dan lignite

mengandung moisture yang cukupa

banyak +()-3') dibandingkandengan batubara bituminous +kurang

dari '). 2umlah panas yang

dignifikan yang dilepas selama

pembakaran batubara low-rank

dipakai untuk mengevaporasi moisture

ini, daripada membentuk steam untuk

turbin. "lhasil, efiosiensi boiler lebih

rendah untuk pabrik pembakaran

batubara low-rank. Teknologi ini

menggunakan panas berlebih dari flue

gas danDatau sistem pendinginan air

',) hingga ,&)

16


18/20

untuk mengeringkan batubara low-

rank untuk pembakaran tersebut.

S%%tbl%8er

0"timi9ati%n

Sootblower secara berkala

menginjeksikan steam atau udara

berkecepatan tinggi untuk

membersihkan abu batubara yang

terakumulasi dari permukaan tabung

boiler untuk menjaga perpindahan

panas yang tepat. Pengendalian ang

tepat dalam timing dan intensitas dari

masing-masing sootblower sangatlah

penting untuk menjaga suhu steam dan

efisiensi boiler. Teknologi ini termasuk

sootblowing yang intelejen atau

jaringan neural.

) hingga ',5()

Design Steam Turbine

Terdapat kehilangan energi yang dapat

diminimalisir yang berasal dari design

mekanik atau kondisi fisik dari steam

turbine. #ontohnya, manufaktur steam

turbine telah meningkatkan design

turbin dan stean seals yang dapat

meningkatkan efisiensi dan produk

yang dihasilkan. %engan

menggunakan steam turbin yang lebihefektif maka efektifitas proses secara

keselurhan akan meningkat dan

mengurangi emisi gas #*8.

',43) hingga 8,5)

$.1.$. Ten%l%gi Pemanaatan Kembali '0! sebagai Mineral Karb%nat

Pada proses mineral karbonisasi, #*8 yang berasal dari hasil pembakaran

batubara akan direaksikan dengan kalsium +#a atau magnesium +g yang

merupakan mineral silikat natural membentuk produk karbonat yang stabil. 0arbonat

yang dihasilkan dapat disimpan pada lingkungan yang sesuai atau digunakan pada

proses industri lainnya seperti pertambangan dan konstruksi, dapat juga digunakan

ulang atau dukubur dalam tanah. 0arbonisasi oksida mineral dengan #*8 atmosferik

merupakan proses natural yang terjadi secara spontan pada tekanan parsial dan

temperatur ambient, akan tetapi proses ini membutuhkan waktu yang sangat lama.

/erdasarkan pada fakta ini, maka proses ini berada dalam tahap pengembangan untuk

17


19/20

dilakukan opada skala industri. Persamaan reaksi dan diagram proses karbonisasi

ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Ca' ( C' ) * CaC' + ( ,-. k/0mole

1g' ( C' ) * 1gC' + ( ,,2 k/0mole

Gambar 3.3. Kehilangan Energi pada Alat Proses. Sumber : Campbell, R.J.

Increasing the Efficiency of Existing Coal- Fired Power Plants

DA-TAR PUSTAKA

Campbell, R.J. (2013). Increasing the Efficiency of Existing Coal- Fired Power Plants.

Congressional Research Service.

oazzem ,S. Iasul, .;. 0han, ..0. A 3eview on echnologies for 3educing C')

Emission from Coal $ired 4ower 4lants.+online

1!


20/20

Eardani, S. P. I. 8''4. 4emanfaatan Limbah Batubara 5$ly Ash6 untuk Stabilisasi anah

maupun 7eperluan eknik Sipil Lainnya dalam 1engurangi 4encemaran

Lingkungan" Semarang. Pidato Pengukuhan.

/urnard, 0. dan /hattacharya, S. 8'. 4ower Generation $rom Coal8 'ngoing

%evelopments and 'utlook" $"=

>uther, >. 8''. 1anaging Coal Combustion 9aste 5CC968 Issues with %isposal and :se"

#ongressional Iesearch Service.

19

Makalah Pencegahan Pencemaran

Documents

Transcript of Makalah Pencegahan Pencemaran