GASIFIKASI 1
Definisi Gasifikasi Gasifikasi adalah suatu teknologi proses yang mengubah bahan padat menjadi gas, menggunakan udara atau oksigen yang terbatas. Bahan padat limbah kayu, serbuk gergaji, batok kelapa, batok sawit, sekam padi, tongkol jagung, bagas, kulit kacang, batang kedelai, kotoran ayam, kotoran kambing kering, sampah kota. Gas CO, CO 2, H 2, dan CH 4 Proses gasifikasi dari limbah terjadi pada temperatur yang lebih tinggi dari pirolisis dan dengan penambahan oksigen yang terkontrol. Gasification technologies differ in many aspects but rely on four key engineering factors: gasification reactor atmosphere (level of oxygen or air content) reactor design internal and external heating operating temperature There are three primary products from gasification: Hydrocarbon gases (also called syngas) Hydrocarbon liquids (oils) Char (carbon black and ash) 2
Produk berupa campuran gas CO dan H 2 (lebih dari 85 persen berdasarkan volume) dan karbondioksida dan metana (lebih kecil) dikenal sebagai syngas. Syngas : bahan bakar untuk menghasilkan listrik atau uap sebagai bahan kimia bahan baku dasar dalam industri petrokimia dan penyulingan Ketika dicampur dengan udara, syngas dapat digunakan dalam bensin atau mesin diesel dengan sedikit modifikasi ke mesin. Reaksi dasar gasifikasi adalah: CnHm + 0,55n O 2 nco + 0,5m H 2 Tiap 1 kilogram biomassa, secara rata-rata, setara dengan 0,1 0,25 bahan bakar + 0,3 kw energi listrik. Teknologi ini bisa dikembangkan secara intensif di sebuah desa dengan konsep desa mandiri. 3
Perbedaan Gasifikasi dengan pirolisis dan pembakaran: berdasarkan kebutuhan udara yang diperlukan selama proses. Jika jumlah udara : bahan bakar (AFR, air fuel ratio) = 0, maka proses disebut pirolisis Jika AFR < 1,5 maka proses disebut gasifikasi Jika AFR > 1,5 maka disebut proses pembakaran 4
Klasifikasi Gasifier Berdasarkan medium gasifikasi, reaktor gasifikasi (gasifier) dapat diklasifikasikan menjadi 3 kelompok: Aliran udara Aliran oksigen Aliran uap air Berdasarkan metode kontak antara gas dan bahan bakar, gasifier dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: Entrained bed Fluidized bed (Bubbling atau Circulating) gasifikasi unggun terfluidisasi Fixed atau moving bed (gasifikasi unggun tetap atau bergerak) 5
Reaktor Gasifikasi Gasifikasi sistem CFB (circulating fluidized bed) 6
Reaktor Gasifikasi(2) Gasifikasi sistem BFB (bubbling fluidized bed) (1983) di Finlandia Gasifikasi sistem CFB lebih ekonomis untuk ukuran besar (40-100 MW) Gasifikasi sistem BFB ukuran medium (15-40 MW) 7
Berdasarkan arah aliran dari medium gasifikasi sepanjang lapisan bahan bakar, fixed atau moving bed gasifier dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: Updraft / counter current Downdraft / co current Cross draft Updraft arah aliran padatan ke bawah arah aliran gas ke atas 8
Downdraft arah aliran gas dan arah aliran padatan sama-sama ke bawah menghasilkan producer gas dengan kandungan tar rendah Cross draft bahan bakar dimasukkan dari atas dan gas mengalir dari samping melewatinya 9
updraft lebih fleksibel terhadap kualitas bahan bakar biomas yang digunakan tetapi kadar tarnya tinggi. downdraft umumnya spesifik untuk kualitas bahan bakar biomass tertentu, memerlukan kadar air yang rendah, dan kadar abu yang rendah pula. Proses Gasifikasi 10
Tahapan Gasifikasi Zona pengeringan dimana terjadi pelepasan uap air dari padatan. Zona pirolisis/devolatilisasi Biomass + suhu tinggi tar, arang dan CH 4 Zona pembakaran substansi dari BB padat termasuk biomass : elemen karbon, hidrogen,dan oksigen karbon dibakar karbondioksida hidrogen dibakar uap air Zona reduksi/gasifikasi Menghasilkan karbon monoksida dan hidrogen sbg unsur utama dari producer gas Keunggulan Gasifikasi Produk gas sebagai pembangkit listrik. Memproses beragam input bahan bakar termasuk batu bara, minyak berat, biomassa, berbagai macam sampah kota dsb. Mengubah sampah yang bernilai rendah menjadi produk yang bernilai lebih tinggi. Mengurangi jumlah sampah padat. Gas tidak mengandung furan dan dioxin yang berbahaya. 11