Pemanfaatan Batubara dan Biomassa dengan Proses Pirolisa untuk Sumber Energi dan Industri di Kalimantan Timur

Transkripsi

1 Pemanfaatan Batubara dan Biomassa dengan Proses Pirolisa untuk Sumber Energi dan Industri di Kalimantan Timur F.4 Drs. Hasnedi, M.Si. BadanPengkajiandanPenerapanTeknologi 2012

2 LATAR BELAKANG Keputusan pemerintah mengurangi pemakaian BBM dan BBG dari minyak bumi, dan meningkatkan pemakaian batubara dan bahan bakar alternatif. Cadangan batubara dan limbah biomassa di daerah Kalimantan Timur masih cukup besar, namun membutuhkan teknologi pengolahan yang lebih baik guna melindungi daerah tersebut dari pencemaran lingkungan. Kelebihan proses pirolisa ini adalah peralatannya yang bisa dibuat sederhana sehingga biaya pembuatan plant dapat lebih murah dan terjangkau oleh industri kecil. Produk yang dihasilkan adalah bahan bakar gas, bahan bakar padat dan juga bahan bakar cair, dimana pada proses ini tidak ada produk sampingan atau buangan yang akan mencemari lingkungan. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa

3 PERMASALAHAN Apakah pemanfaatan batubara dan biomassa dengan proses pirolisa ini dapat diterapkan di daerah yang mempunyai potensi bahan bakunya, dalam rangka mendukung peningkatan pemanfaatan sumber daya daerah Kaltim menjadi sumber energi dan bahan baku industri? Karena proses pirolisa ini akan dihasilkan: Gas berguna sebagai sumber energi di rumah tangga dan untuk pembangkit listrik. Tar berguna sebagai bahan baku industri bahan bakar minyak. Kokas berguna sebagai sumber energi pengecoran logam maupun sebagai bahan reduktor pada pabrik baja. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa

4 METODOLOGI Ruang Lingkup Kegiatan Proses Pirolisa pada prinsipnya adalah memanaskan batubara pada suhu tertentu dengan jumlah oksigen yang terbatas. Reaksi pembakaran parsial tersebut akan menghasilkan syngas, tar dan kokas sebagai produk. Fokus Kegiatan Sumber energi baru dan terbarukan Tahapan Metode Pelaksanaan Kegiatan Persiapan dan perakitan peralatan Pirolisa yang dilaksanakan oleh tim pirolisa PTPSE. Uji coba pelaksanaan pengoperasian alat pirolisa di laboratorium PTPSE Serpong. Melaksanakan analisa terhadap produk yang dihasilkan. Melakukan evaluasi dan analisa ekonomis. Sosialisasi ke pemilik tambang ataupun daerah yang mempunyai sumberdaya batubara dan biomasa. Melaksanakan evaluasi akhir tim pirolisa bersama mitra di daerah. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa

5 Perkembangan dan Hasil Kegiatan Perkembangan dan Hasil Kegiatan % Komposisi H2 O2 N2 CH4 CO CO2 Komponen Syngas Batubara Ecocoal 600 oc 700 oc % Komposisi oc oc 700 oc 800 oc H2 O2 N2 CH4 CO CO2 Komponen Syngas Serbuk Gergaji Kayu Samarinda % Komposisi H2 O2 N2 CH4 CO CO2 Komponen Syngas Sekam Padi 500 oc 600 oc 700 oc Komponen dalam syngas yang berperan penting dalam nilai kalor gas adalah metana. Komposisi metana tertinggi berasal dari : Batubara sebesar 23,27% (T = 800 o C) Serbuk gergaji sebesar 15.68% (T = 700 o C) Sekam padi sebesar 8,92% (T = 500 o C) Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang

6 Perkembangan dan Hasil Kegiatan Nilai kalor Syngas Umpan GHV (kcal/kg) NHV (kcal/kg) 600 o C 700 o C 800 o C 600 o C 700 o C 800 o C Batubara 5.569, , , , , ,54 Serbuk gergaji kayu Samarinda 2.690, , , , , , o C 600 o C 700 o C 500 o C 600 o C 700 o C Sekam Padi 1.966, , , , , ,29 Gambar 1. Nyala api dari syngas batubara Ket: Nyala sangat baik Gambar 2. Nyala api dari syngas serbuk gergaji kayu Samarinda Ket: Nyala sangat baik Nilai kalor syngas dari yang tertinggi yaitu: Batubara sebesar GHV 7.699,72 kcal/kg dan NHV 6.831,54 kcal/kg (T = 800 o C) Serbuk gergaji sebesar GHV 5.872,99 kcal/kg dan NHV ,95 kcal/kg (T = 700 o C) Sekam padi sebesar GHV 1.966,78 kcal/kg dan NHV 1.776,61 kcal/kg (T = 500 o C) Gambar 4. Nyala api dari syngas sekam padi Ket: Nyala kurang baik Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang

7 Perkembangan dan Hasil Kegiatan Kesimpulan: Komponen dalam syngas yang berperan penting dalam nilai kalor gas adalah metana. Dari hasil penelitian, didapatkan bahwa syngas dengan komposisi metana tertinggi berasal dari umpan batubara yaitu sebesar 23,27% (pada suhu 800 o C), disusul umpan serbuk gergaji sebesar 15.68% (pada suhu 700 o C) dan umpan sekam padi sebesar 8,92% (pada suhu 500 o C). Nilai kalor syngas dari yang tertinggi yaitu batubara sebesar GHV 7.699,72 kcal/kg dan NHV 6.831,54 kcal/kg (T = 800 o C), serbuk gergaji sebesar GHV 5.872,99 kcal/kg dan NHV ,95 kcal/kg (T = 700 o C), dan sekam padi sebesar GHV 1.966,78 kcal/kg dan NHV 1.776,61 kcal/kg (T = 500 o C) Komposisi produk pirolisa batubara Samarinda yaitu 24,1 % gas, 42,9 % kokas, dan 33,1 % tar. Sedangkan produk pirolisa batubara Ecocoal yaitu 18,7 % gas, 59,6 % kokas, dan 21,7 % tar. Produk gas yang dihasilkan bagus dan kokas yang dihasilkan cocok diproduksi dengan peralatan pirolisa yang telah dirancang (karena kokas yang dihasilkan tidak menggumpal sehingga mudah dikeluarkan dari reaktor). Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang

8 SINERGI KOORDINASI Lingkup dan bentuk koordinasi yang dilakukan Koordinasi dengan Balitbangda dan industri kecil Nama lembaga yang diajak koordinasi Balitbangda Kalimantan Timur Divisi Pertambangan PT. Bukit Baiduri Energi (BBE) Strategi pelaksanaan koordinasi Koordinasi awal dilakukan dengan pihak Ristek terkait dengan program MP3I serta lokus dan fokus yang ditentukan Koordinasi dengan pihak Kalimantan Timur dalam hal ini diwakili oleh Balitbangda Kaltim. Koordinasi di Kalimantan dengan pihak Balitbangda serta mitra terkait. Selain itu dilakukan pengambilan sampel beruapa batubara. Koordinasi terakhir yaitu dilaksanakannya sosialisasi ke pada Balitbangda dan mitra terkait. Signifikansi capaian koordinasi yang dilakukan Sudah didapat sampel batubara dari Samarinda. Pertemuan dengan Balitbangda Kaltim dan Dinas Pertambangan dan Energi Kaltim Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa

9 PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN Kerangka dan strategi pemanfaatan hasil kegiatan Tahap pertama dilakukan uji coba peralatan pirolisa skala lab, kemudian di scale up menjadi bench hingga pilot berkapasitas kg/hari. Pendekatan dan sosialisasi ke Pemda Kaltim untuk bekerjasama dalam menerapkan pemanfaatan batubara dan biomasa dengan proses Pirolisa Wujud bentuk pemanfaatan hasil kegiatan Pembangunan pilot plant pirolisa. Data (jumlah dan demografi) pihak yang memanfaatkan hasil kegiatan Jumlah belum ada. Pihak yang memanfaatkan hasil kegiatan yaitu produsen batubara dan penghasil limbah kayu di sekitar tambang batubara dan hutan. Signifikansi pemanfaatan yang dirasakan pihak penerima manfaat hasil kegiatan Gas produk dapat dengan mudah dimanfaatkan oleh industri dan rumah tangga. Kokas dapat digunakan sebagai bahan bakar pada industri logam. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa

10 POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN Rancangan Pengembangan ke depan Pengembangan skala seperti bench scale atau pilot, dengan mengacu pada prototipe yang sudah ada. Modifikasi pada beberapa bagian, seperti modifikasi pada sistem heater yang saat ini menggunakan listrik, untuk ke depannya menggunakan panas dari batubara. Strategi Pengembangan ke depan Melakukan kerjasama dengan mitra atau dengan Balitbangda Kalimantan Timur, untuk melakukan pengembangan skala laboratorium. Bersama dengan mitra industri menyelidiki dan meneliti teknologi pirolisa skala laboratorium. Bersama dengan mitra industri dan Balitbangda mengembangkan skala alat pirolisa menjadi skala pilot plant yang digunakan untuk mendukung industri batubara maupun biomassa hulu. Tahapan Pengembangan ke depan Lab Data kondisi optimum Data analisa GC, uji proximate, nilai kalor, sulfur Scale up Bench Scale up Pilot Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa

11 FOTO KEGIATAN FOTO KEGIATAN Foto Koordinasi dengan pihak terkait Foto Pelaksanaan dan Hasil kegiatan Foto Pemanfaatan Hasil Kegiatan Sosialisasi Pelatihan Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa

12 TERIMA KASIH Tim Peneliti: Nurdiah Rahmawati, ST. Galuh Wirama Murti, ST. Al Hakam, SE. Nugroho Adi Sasongko, ST., M.Sc.