PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMA CO-GASIFIKASI REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMA CO-GASIFIKASI REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

SKRIPSI PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMANSI PADA CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED

STUDI EKSPERIMEN CO-GASIFIKASI BATUBARA- TEMPURUNG KELAPA DENGAN VARIASI EQUIVALENCE RATIO(ER) PADA REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

BAB I PENDAHULUAN. terkecuali Indonesia. Selain terbentuk dari jutaan tahun yang lalu dan. penting bagi kelangsungan hidup manusia, seiring dalam

Studi Eksperimen Konversi Biomassa menjadi SynGas Pada Reaktor Bubbling Fluidized Bed Gasifier

NASKAH PUBLIKASI STUDI EKSPERIMEN PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP KERJA PADA REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

Studi Eksperimen Gasifikasi Pada Reaktor Fluidized Bed Dengan Bahan Bakar Ampas Tebu

BAB 1 PENDAHULUAN. meningkat, Peningkatan kebutuhan energi yang tidak diimbangi. pengurangan sumber energy yang tersedia di dunia.

BAB I PENDAHULUAN. Tidak dapat dipungkiri bahwa minyak bumi merupakan salah satu. sumber energi utama di muka bumi salah. Konsumsi masyarakat akan

SKRIPSI VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR BATUBARA DAN LIMBAH BAMBU TERHADAP PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED OLEH :

PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA DAN BATUBARA TERHADAP PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED

BAB I PENDAHULUAN. jumlahnya melimpah dan dapat diolah sebagai bahan bakar padat atau

SISTEM GASIFIKASI FLUIDIZED BED BERBAHAN BAKAR LIMBAH RUMAH POTONG HEWAN DENGAN INERT GAS CO2

PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP HASIL GAS REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

PENGARUH UKURAN PARTIKEL BED TERHADAP SYNGAS YANG DIHASILKAN BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

PENGARUH PENAMBAHAN MATERIAL BUTIRAN BIOMASSA TERHADAP LAJU SIRKULASI PADAT PADA SISTEM COLD MODEL DUAL REACTOR FLUIDIZED BED

OPTIMASI UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN MEVARIASI TEMPERATURE UDARA AWAL

PEMBERSIH GAS DENGAN MEDIA BONGGOL JAGUNG, ZEOLIT, SERBUK GERGAJI DARI REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu alat yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi. dalam proses pembakaran limbah biomassa adalah dengan

Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

BAB I PENDAHULUAN. sumber energi yang keberadaanya dialam terbatas dan akan habis. dalam kurun waktu tertentu, yaitu minyak bumi, gas alam, dan

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN DISTRIBUTOR UDARA JENIS PLAT

ABSTRAK LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR GAMBAR... v. DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN...

PENGARUH DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE

BAB I PENDAHULUAN. yang ada dibumi ini, hanya ada beberapa energi saja yang dapat digunakan. seperti energi surya dan energi angin.

PENGARUH PEMANASAN AWAL UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

SKRIPSI PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED BATU BARA DAN LIMBAH BAMBU DENGAN VARIASI LAJU ALIRAN BAHAN BAKAR

BAB I PENDAHULUAN. sehari-hari. Permasalahannya adalah, dengan tingkat konsumsi. masyarakat yang tinggi, bahan bakar tersebut lambat laun akan

BAB I PENDAHULUAN. terus menerus akan mengakibatkan menipisnya ketersediaan bahan. konsumsi energi 7 % per tahun. Konsumsi energi Indonesia tersebut

PENGARUH LUBANG SALURAN PEMBAKARAN PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI

BAB I PENDAHULUAN. I. 1. Latar Belakang. Secara umum ketergantungan manusia akan kebutuhan bahan bakar

Oleh : Dimas Setiawan ( ) Pembimbing : Dr. Bambang Sudarmanta, ST. MT.

BAB I PENDAHULUAN. Sampah menjadi masalah bagi sebagian besar masyarakat. indonesia, di daerah perdesaan banyak sekali sampah organik kebun

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH Pengembangan Desain Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sekam Padi Menggunakan Filter Tunggal

PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH

BAB I PENDAHULUAN. hidup. Menurut kamus besar bahasa Indonesia, definisi biomassa adalah jumlah

PENGARUH PEMANASAN AWAL UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN AIR HEATER TANPA SIRIP

6/23/2011 GASIFIKASI

VARIASI KECEPATAN SUPERFISIAL CAMPURAN BUTIRAN BATUBARA DAN TANAH LIAT TERHADAP LAJU SIRKULASI PADAT PADA COLD MODEL DUAL REACTOR FLUIDIZED BED

TUGAS AKHIR PENGARUH PENGGUNAAN FILTER DENGAN MEDIA ARANG TEMPURUNG KELAPA, ZEOLIT DAN SILICA GEL TERHADAP GAS YANG DIHASILKAN DARI REAKTOR GASIFIKASI

BAB I PENDAHULUAN. Pertumbuhan penduduk yang terus bertambah di Indonesia. menyebabkan konsumsi bahan bakar yang tidak terbarukan seperti

BAB IV PEMBAHASAN. Tabel 4.1 Nilai Kecepatan Minimun Fluidisasi (U mf ), Kecepatan Terminal (U t ) dan Kecepatan Operasi (U o ) pada Temperatur 25 o C

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

STUDI GASIFIKASI BATU BARA LIGNITE DENGAN VARIASI KECEPATAN UDARA UNTUK KEPERLUAN KARBONASI

Pengembangan Desain dan Pengoperasian Alat Produksi Gas Metana Dari pembakaran Sampah Organik

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Sumber energi alternatif dapat menjadi solusi ketergantungan

PENGARUH JUMLAH NOZEL DISTRIBUTOR TERHADAP KINERJA FLUIDIZED BED GASIFIER

STUDI GASIFIKASI BERBAHAN BAKAR BRIKET BATUBARA TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN

SKRIPSI PERFORMANSI CO-GASIFIKASI DOWNDRAFT DENGAN VARIASI KOMPOSISI BAHAN BAKAR TEMPURUNG KELAPA DAN BATU BARA

BAB I PENDAHULUAN. alternatif penghasil energi yang bisa didaur ulang secara terus menerus

BAB I PENDAHULUAN. Saat ini kebutuhan energi merupakan salah satu sumber kehidupan

Pengaruh Kecepatan Udara Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

PENGARUH DISTRIBUTOR UDARA PADA TUNGKU GASIFIKASI UPDRAFT

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

UNJUK KERJA TUNGKU GASIFIKASI DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI MELALUI PENGATURAN KECEPATAN UDARA PEMBAKARAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

SKRIPSI VARIASI KOMPOSISI CAMPURAN BAHAN BAKAR BATUBARA DAN JERAMI PADI PADA TEKNOLOGI CO-GASIFIKASI FLUIDIZED BED TERHADAP GAS HASIL GASIFIKASI

STUDI EKSPERIMENTAL KOMPOSISI CAMPURAN ARANG TEMPURUNG KELAPA (CHAR) DENGAN BED MATERIAL TANAH LIAT PADA DUAL REAKTOR FLUIDIZED BED

OLEH : SHOLEHUL HADI ( ) DOSEN PEMBIMBING : Ir. SUDJUD DARSOPUSPITO, MT.

DAFTAR ISI. Halaman LEMBAR PENGESAHAN...i. LEMBAR PERNYATAAN... ii ABSTRAK... iii ABSTRACT...iv. KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI...vi DAFTAR TABEL...

I. PENGANTAR. A. Latar Belakang. Fluidisasi adalah proses dimana benda partikel padatan

III. METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. terpenting di dalam menunjang kehidupan manusia. Aktivitas sehari-hari

PENGARUH VARIASI RASIO UDARA-BAHAN BAKAR (AIR FUEL RATIO) TERHADAP GASIFIKASI BIOMASSA BRIKET SEKAM PADI PADA REAKTOR DOWNDRAFT SISTEM BATCH

Pengembangan Desain dan Konstruksi Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sampah Organik Sekam Padi

DAFTAR ISI Halaman BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGARUH PENGGUNAAN FILTER DENGAN MEDIA ARANG TEMPURUNG KELAPA, ZEOLIT DAN SILICA GEL TERHADAP GAS YANG DIHASILKAN DARI REAKTOR GASIFIKASI

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN AIR HEATER TANPA SIRIP

BAB I PENDAHULUAN. Ketika konsumsi domestik bahan bakar minyak terus meningkat. sehingga membawa Indonesia sebagai net oil importet, dimana kita

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER YANG DIPASANG DIDINDING BELAKANG TUNGKU

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER TANPA SIRIP

BAB I PENDAHULUAN. Pengelolaa sampah dan penyediaan sumber daya alam adalah dua. membuat peningkatan konsumsi bahan bakar fosil dan membuat volume

I.1 JUDUL PENELITIAN PENGEMBANGAN DAN STUDI KARAKTERISTIK GASIFIKASI BATU BARA SUB - BITUMINUS MENGGUNAKAN REAKTOR JENIS FIX BED DOWNDRAFT GASIFIER

Prarancangan Pabrik Metanol dari Low Rank Coal Kapasitas ton/tahun BAB I PENDAHULUAN

Prarancangan Pabrik Gasifikasi Batubara Kapasitas Ton/Tahun BAB I PENDAHULUAN

BAB II. KAJIAN PUSTAKA. Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintetis,

BAB I PENDAHULUAN. Produksi Konsumsi Ekspor Impor Gambar 1.1 Grafik konsumsi dan produksi minyak di Indonesia (Kementrian ESDM, 2011) 1

BAB I PENDAHULUAN. adanya energi, manusia dapat menjalankan aktivitasnya dengan lancar. Saat

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI

BAB 1 PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam

PENGEMBANGAN SERBUK GERGAJI MENJADI BIO-OIL MENGGUNAKAN PROSES PIROLISIS

III. METODE PENELITIAN. Desember 2011 di bengkel Mekanisasi Pertanian Jurusan Teknik Pertanian

TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI

PERBANDINGAN UNJUK KERJA KOMPOR METHANOL DENGAN VARIASI DIAMETER BURNER

BAB I PENDAHULUAN. penjemuran. Tujuan dari penjemuran adalah untuk mengurangi kadar air.

BAB I PENDAHULUAN. Sementara produksi energi khususnya bahan bakar minyak yang berasal dari

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Karakterisasi Gasifikasi Biomassa Sampah pada Reaktor Downdraft Sistem Batch dengan Variasi Air Fuel Ratio

PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN PENGISIAN ULANG 2 KALI

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Surakarta

BAB I PENDAHULAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. diperbaharui (non renewable ). Jumlah konsumsi bahan bakar fosil baik

TUGAS AKHIR STUDI EKSPERIMEN PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP KERJA PADA REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

BAB I PENDAHULUAN. kelangsungan hidup dimasa mendatang. Jumlah penduduk yang. sangat tinggi membuat kebutuhan bahan bakar fosil semakin

PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SERUTAN KAYU JATI

BAB I PENDAHULUAN. Sampah selalu identik dengan barang sisa atau hasil buangan. tak berharga. Seperti sampah organik yang banyak di pedesaan, meski

Transkripsi:

PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMA CO-GASIFIKASI REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh: NURMAN ADHI PAMUNGKAS D 200 130 126 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

i

ii

iii

PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMA CO-GASIFIKASI REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER ABSTRAK Teknologi co-gasifikasi reaktor bubbling fluidized bed gasifier adalah pengkonversian dua campuran bahan bakar padat terfluidakan secara thermokimia menjadi bahan bakar gas mudah terbakar. Proses ini memerlukan sekitar 50% udara pembakaran. Batubara adalah sumber energi fosil yang paling siap untuk menggantikan peran minyak bumi dengan kelebihan heating value tinggi sedangkan serbuk kayu adalah biomassa yang dapat digunakan sebagai sumber energi ramah lingkungan dengan kelemahan densitas energi rendah. Reaktor Bubbling Fluidized Bed Gasifier yang digunakan untuk penelitian berdiameter 160 mm dengan tinggi 1230mm dan ketebalan 3 mm. Pasir silika menggunakan mess 30 dan 50 sebagai partikel bed. Komposisi campuran bahan bakar menggunakan 3 variasi dengan total bahan bakar 3kg yaitu 33,3% batu bara: 66,6% serbuk kayu, 50% batu bara: 50% serbuk kayu, dan 66,6% batu bara: 33,3% serbuk kayu, dengan membandingkan jumlah kalor yang dihasilkan. Temperatur operasi dalam penelitian ini adalah 400 C. Hasil dari pengujian, didapatkan jumlah kalor tertinggi terdapat pada campuran bahan bakar 66,6% batu bara: 33,3% serbuk kayu sebesar 2101,430 kj. Hal ini disebabkan karena komposisi bahan bakar batu bara yang lebih banyak dari biomassa serbuk kayu. Kata Kunci : Campuran Batubara dan serbuk kayu, Kalor, Reaktor Gasifier Circulating Fluidized Bed ABSTRAK Co-gasification technology of bubbling fluidized bed gasifier reactor is the conversion process of two mixed solid fuel into combustible gas thermochemically. This process requires about 50% of air combustion. Coal is the most effective fossil energy source to replace petroleum with high heating value excess, while saw dust is a biomass that can be used as an eco-energy source with low energy density weakness. Bubbling fluidized bed gasifier reactor used for this research with diameter of 160 mm with height 1230mm and thickness of 3 mm. Silika sand used mess 30 and 50 as bed particles. The composition of the fuel mixture uses 3 variations with total fuel of 3kg that's 33.3% coal: 66.6% wood powder, 50% coal: 50% wood powder, and 66.6% coal: 33.3% powder wood, by comparing the amount of heat produced. The operating temperature in this experiment was 400 C. The result of the test, the highest amount of heat was found in the fuel mixture 66.6% coal: 33.3% 1

wood powder that's 2101,430 kj. This is because the composition of coal fuel more than wood powder biomass. Key Word: mixture coal and powder wood, heat, circulating fluidized bed gasifier reactor 1. PENDAHULUAN Penggunaan energi saat ini menjadi suatu kebutuhan yang sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia, sampai sekarang sebagian besar energi yang digunakan masih berasal dari sumber-sumber energi yang tidak terbarukan yang jumlahnya semakin hari semakin berkurang. Minyak bumi adalah sumber energi yang tidak dapat diperbarui, dalam kehidupan sehari-hari bahan bakar minyak masih menjadi pilihan utama sehingga menyebabkan menipisnya cadangan minyak bumi, dengan kata lain minyak bumi akan habis pada waktu tertentu. Mengingat cadangan minyak bumi di Indonesia saat ini semakin terbatas, diketahui pada tahun 2016 Indonesia memiliki cadangan minyak bumi sebesar 3,6 miliar barel. Sedangkan konsumsi minyak bumi di Indonesia sebesar 1,6 juta barel per hari (BP Statistical Review of World Energy 2016). Melihat data tersebut, maka Indonesia akan mengalami krisis energi berkepanjangan. Pemanfaatan batubara merupakan salah satu sumber daya energi yang paling siap menggantikan peranan minyak bumi, mengingat sumber daya batubara Indonesia cukup melimpah 8,26 milyar ton (Badan Geologi Kementerian ESDM 2017). Batubara akan menjadi sumber energi utama di antara sumber daya energi fosil masa mendatang karena ketersediaan cadangan yang melimpah di Indonesia, pada tahun 2005 sekitar 33,7 juta ton yang semestinya dipertimbangkan tidak hanya sebagai bahan bakar PLTU dan pabrik semen melainkan juga dimanfaatkan secara lebih luas pada berbagai sektor untuk menggantikan peranan minyak bumi. Namun, dalam rangka menjalankan Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional yang bertujuan untuk menjamin keamanan pasokan energi di dalam negeri, kita harus memulai untuk 2

menggunakan sumber energi alternatif, salah satunya adalah energi biomassa karena jumlahnya yang berlimpah dan dapat diperbaharui. Berbagai usaha sudah dilakukan untuk menanggulangi dampak buruk krisis energi salah satunya dengan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dan mengembangkan sumber energi terbarukan. Penggunaan energi terbarukan sebagai energi alternatif sudah merupakan suatu keharusan untuk mengurangi menipisnya cadangan minyak bumi di Indonesia. Salah satunya dengan memanfaatkan biomassa yang ada di indonesia. Biomassa merupakan bahan-bahan organik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang meliputi, dedaunan, rerumputan, ranting, gulma, limbah pertanian, limbah kehutanan dan gambut. Sebagai negara agraris, Indonesia memiliki potensi biomassa khususnya serut kayu yang cukup besar. Berdasarkan data nasional BPS tahun 2006, produksi serbuk gergaji kayu di Indonesia sebesar 679.247 m3 dengan densitas 600 kg/m3 maka didapat 407.548,2 ton. Jika dari kayu yang tersedia tedapat 40% yang menjadi limbah serbuk gergaji, maka akan didapat potensi biomassa sebesar 163.319,28 ton/th. Salah satu cara yang digunakan untuk memanfaatkan biomassa serut kayu adalah menggunakan teknologi gasifikasi. Gasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termokimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran. Untuk mengembangkan proses dekomposisi termal biomassa yang efisien dan bersih dari polutan perlu diperhatikan jenis reaktor yang digunakan, jenis biomassa, jenis pereaksi serta kondisi operasi. Secara umum proses-proses tersebut dapat digolongkan menjadi empat jenis proses gasifikasi, tergantung bagaimana bahan baku dapat dikontakkan dengan oksigen. Untuk melangsungkan gasifikasi, diperlukan suatu reaktor gasifikasi. Adapun tiga jenis reaktor gasifikasi yaitu reaktor gasifikasi fixed bed, fluidized bed, dan entrained bed. Salah satu jenis reaktor gasifikasi yang digunakan adalah jenis fluidized bed. Fluidasi adalah proses dimana benda padat halus (partikel) diubah menjadi fase yang berkelakuan seperti fluida cair melalui 3

kontak dengan gas atau cairan. Fenomena ini sering disebut dengan fluidized bed. Dimana fluidized bed merupakan suatu bejana yang berisi partikel padat yang dialiri fluida dari bawah bejana. Metode gasifikasi menggunakan fluidized bed dinilai lebih menguntungkan serta gas hasil pembakaran lebih bersih dibandingkan dengan pembakaran secara langsung. Secara prinsip ada 4 aspek keunggulan yang dimiliki oleh fluidized bed jika dibandingkan dengan teknologi kontak lainya yaitu; pada aspek kemampuan untuk mengontrol temperatur, kemampuan beroperasi secara kontinue, keunggulan dalam persoalan perpindahan kalor dan keunggulan dalam proses katalisasi. Penelitian rizkitianto (2017), menunjukan bahwa kecepatan udara berpengaruh pada kinerja reaktor fluidized bed dimana semakin besar kecepatan udara yang digunakan maka semakin tinggi temperatur rektornya. Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap perfoma gasifikasi adalah komposisi campuran biomassa dan batubara yang masuk kedalam reaktor. komposisi ini akan berpengaruh terhadap kinerja reaktor saat terjadi proses pembakaran yang akan berpengaruh pada reaksi yang berlangsung. Pada gasifikasi komposisi biomassa dan batubara juga memiliki pengaruh terhadap gas yang dihasilkan. 2. METODE 2.1 Cara Penelitian Penelitian ini dimulai dengan mencari referensi atau studi pustaka tentang co-gasifikasi terutama pada reaktor tipe fluidized bed gasifire. Selanjutnya mencari kesetimbangan kimia, hal ini untuk mencari kebutuhan udara yang akan digunakan untuk penelitian. Kemudian proses selanjutnya adalah mempersiapkan alat dan bahan. Untuk bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah pasir silika sebagai partikel bed dengan ukuran partikel mess 30 dan 50, komposisi batubara dan serbuk kayu dengan 3 variasi campuran bahan bakar yaitu campuran batubara 33,3% dengan 66,6% serbuk 4

kayu, batubara 50% dengan 50% serbuk kayu, dan batubara 66,6% dengan 33,3% serbuk kayu. Setelah mendapatkan bahan yang akan digunakan kemudian dilanjutkan dengan uji coba alat dengan menggunakan reaktor fluidized bed gasifire. Apabila reaktor dapat bekerja dengan baik maka dapat dilanjutkan untuk proses penelitian. Percobaan dimulai dengan memasukan pasir silika ke dalam reaktor untuk mencari kecepatan minimum fluidisasi. Selanjutnya pasir silika dibakar dengan menggunakan burner diiringi dengan penyalaan blower yang telah di setting sesuai dengan kecepatan minimum fluidisasi. Temperatur dalam reaktor diukur setiap 5 menit pada 4 titik pengukuran. Titik yang pertama (t₁) adalah temperatur pada pasir silika, titik kedua sampai keempat (t₂, t₃, dan t4). Gas hasil pembakaran dari batubara dan serbuk kayu keluar melalui pipa menuju tabung filter, kemudian dialirkan kembali melalui pipa menuju kompor modifikasi. Kemudian dilakukan pengukuran temperatur titik api, yaitu gas gas yang keluar dari kompor pada kondisi awal api menyala sampai mati. Pengukuran temperatur pendidihan air dilakukan setiap 5 menit. Data yang diambil meliputi temperatur rata-rata reaktor, temperatur titik api, dan temperatur pendidihan air. Percobaan dilakukan dengan variasi komposisi campuran bahan bakar batubara dan serbuk kayu yang berbeda yaitu dengan menggunakan komposisi campuran batubara 33,3% dengan 66,6% serbuk kayu, komposisi campuran batubara 50% dengan 50% serbuk kayu, dan komposisi campuran batubara 66,6% dengan 33,3 % serbuk kayu. Setelah data diperoleh dari percobaan tersebut dilakukan analisa dan menarik kesimpulan dengan diiringi dalam pembuatan laporan. 5

Gambar 1 diagram alir penelitian 6

2.2 Alat dan bahan Gambar 2 instalasi penelitian Keterangan: 1. Blower 6. Reaktor gasifikasi 11. Saluran buang 2. Katup pengatur 7. Manometer 12. Pembuangan tar 3. Anemometer 8. Filter 13. Kompor modifikasi 4. Plenum 9. LPG 14. Panci 5. Distributor 10. Burner Untuk alat pelengkap yang digunakan pada penelitian ini diantaranya timbangan, stopwatch, thermometer, dan gelas ukur. Sedangkan bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu batubara yang telah dihancurkan untuk mendapatkan ukuran yang sekecil mungkin dan serbuk kayu dari hasil penggergajian pohon. Selain itu bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah arang kayu. Tiap satu kali proses 7

pembakaran menggunakan 3 kg campuran batubara dan serbuk kayu, dan 0,5 kg arang kayu. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Temperatur Nyala Api 700 600 Temperatur Nyala Api Temperatur 500 400 300 200 100 variasi 1 variasi 2 variasi 3 0 0 10 20 30 40 50 60 Waktu (menit) Gambar 3 temperatur nyala api Gambar 3 menunjukan perbandingan variasi campuran bahan bakar terhadap nyala api untuk gasifikasi menggunakan fluidized bed dengan variasi 1 campuran bahan bakar batubara 33,3%: 66,6% serbuk kayu dapat menyala selama 28 menit. Pada percobaan variasi 2 campuran bahan bakar batubara 50%: 50% serbuk kayu dapat menyala selama 39 menit. Sedangkan untuk variasi 3 campuran bahan bakar batubara 66,6%: 33,3% dapat bertahan selama 50 menit nyala apinya. Untuk lamanya waktu bertahan nyala apinya pada percobaan ini adalah variasi 3 yaitu dapat bertahan selama 50 menit, sedangkan waktu bertahan nyala api tercepat yaitu pada percobaan variasi 1 yaitu bertahan 28 menit. Dari ketiga 8

jenis variasi campuran bahan bakar yang digunakan dapat dijelaskan bahwa variasi 3 dapat menghasilkan gas pembakaran hasil pembakaran dalam reaktor selama 50 menit dan variasi 1 hanya dapat menghasilkan gas pembakaran selama 28 menit. Hal ini dikarenakan untuk variasi campuran bahan bakar biomassa dan batubara telah habis terbakar dalam ruang pembakaran disebabkan biomassa lebih banyak dibanding batubara, karena sifat biomassa serut kayu yang mudah terbakar. Lama nyala efektif bahan bakar ini berpengaruh pada waktu pendidihan, semakin lama waktu pendidihan berarti bahan bakar tidak cepat habis. 3.2 Temperatur Reaktor Gambar 4 tersebut menunjukkan grafik gabungan temperatur reaktor yang dihasilkan dari proses pembakaran tiga variasi bahan bakar dengan ER(Equivalen ratio) 0,0052 kg/s. Pada percobaan pembakaran variasi 1 campuran bahan bakar batubara 33,3%:66,6% serbuk kayur grafik diatas menunjukkan temperatur awal reaktor sebesar 156 C dan menunjukkan temperatur tertinggi pada 275 C pada menit ke 45. Pada percobaan pembakaran variasi 2 dengan campuran bahan bakar batubara 50%: 50% serbuk kayu temperatur awal reaktor 155 C dan menunujukkan suhu tertinggi pada 310 C pada menit ke 30. Sedangkan temperatur awal reaktor variasi 3 dengan campuran bahan bakar batubara 66,6%: 33,3% serbuk kayu menunjukkan suhu awal rata-rata 147 C dan mencapai temperatur tertinggi dengan rata-rata 217 C pada menit ke 60. Pemanasan awal pada bed yang berupa pasir silika bertujuan untuk meratakan panas pasir sebelum proses pembakaran bahan bakar didalam reaktor berlangsung. Pada gambar 4 percobaan variasi 2 pada menit 30 mengalami penurunan suhu dikarenakan bahan bakar telah habis terbakar. Untuk percobaan variasi 1 9

cenderung meningkat secara signifikan temperatur reaktornya. Dan untuk percobaan variasi 3 temperatur reaktor rata-ratanya cenderung stabil, hal ini dikarenakan jumlah batubara lebih banyak dibandingkan serbuk kayu karena batubara membutuhkan waktu lama untuk terbakar. 350 Temperatur rata-rata reaktor 300 250 Temperatur 200 150 100 variasi 1 variasi 2 variasi 3 50 0 0 10 20 30 40 50 60 Waktu Gambar 4 temperatur rata-rata reaktor 3.3 Waktu Pendidihan Air Gambar 5 menunjukkan grafik perbandingan variasi bahan bakar terhadap waktu pendidihan air untuk gasifikasi menggunakan fluidized bed dengan variasi 1 campuran bahan bakar batubara 33,3%: 66,6% serbuk kayu dapat mendidihkan air sebanyak 1 liter dalam waktu 11 menit. Pada variasi 2 campuran bahan bakar batubara 50%: 50% serbuk kayu dapat mendidihkan air sebanyak 1 liter dalam waktu 16 menit. Sedangkan untuk variasi 3 campuran bahan bakar batubara 66,6%: 33,3% serbuk kayu dapat mendidihkan air sebanyak 1 liter dalam waktu 23 menit. 10

Urutan waktu pendidihan air tercepat pada percobaan ini adalah variasi 1 campuran bahan bakar batubara 33,3%: 66,6% serbuk kayu selama 11 menit, sedangkan waktu pendidihan terlama yaitu variasi 3 campuran bahan bakar batubara 66,6%: 33,3% serbuk kayu selama 23 menit. Hal ini dikarenakan tidak stabilnya proses pembakaran campuran bahan bakar didalam reaktor sehingga pembentukan gas menjadi tidak stabil. Lama pendidihan ini dipengaruhi lamanya nyala efektif bahan bakar, semakin lama waktu pendidihan berarti bahan bakar tidak akan cepat habis. 120 perbandingan waktu Pendidihan Air 100 Temperatur 80 60 40 20 variasi 1 variasi 2 variasi 3 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Waktu Gambar 5 perbandingan waktu pendidihan air 3.4 Nilai Kalor Gambar 6 menunjukan jumlah kalor sensibel, kalor laten, dan kalor total yang dihasilkan pada ketiga variasi campuran bahan bakar batubara dan serbuk kayu. Pada percobaan ini kalor yang dihasilkan paling rendah terdapat pada variasi 1 dengan campuran bahan bakar batubara 33,3%: 66,6% serbuk kayu 11

didapatkan kalor sensibel sebesar 292,029 kj, kalor laten sebesar 677,1 kj, dan kalor total sebesar 969,129 kj. Dan hasil kalor tertinggi terdapat pada percobaan variasi 3 dengan campuran bahan bakar batubara 66,6%: 33,3% serbuk kayu yaitu kalor sensibel 295,830 kj, kalor laten sebesar 1173,64 kj, dan total kalor yang dihasilkan sebesar 2101,430 kj. 2500 Nilai Kalor yang Dihasilkan 2000 Kalor (kj) 1500 1000 500 0 variasi 1 variasi 2 variasi 3 Gambar 6 nilai kalor yang dihasilkan Karena pada ketiga variasi tersebut air yang digunakan untuk mendidihkan air pada tempetatur yang sama. Dari ketiga variasi tersebut, jumlah uap yang terkonversi paling banyak diperoleh dari campuran bahan bakar variasi 3 yaitu dengan sisa air sebanyak 200 gram. 12

3.5 Efisiensi 40 Efisiensi Efisensi (%) 35 30 25 20 15 10 5 0 variasi 1 variasi 2 variasi 3 Gambar 7 Efisiensi Gambar 7 menunjukan efisiensi thermal yang dihasilkan dari ketiga variasi campuran bahan bakar batubara dan serbuk kayu. Besarnya efisiensi merupakan perbandingan antara kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan pasir dari temperatur normal (29 C) hingga temperatur 400 C. Waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan pasir adalah 55 menit dan menghabiskan 0,135 kg LPG. Dengan nilai kalor LPG yang diketahui sebesar 43953 kj/kg, maka nilai kalor yang digunakan untuk memanaskan pasir adalah sebesar 5933,65 kj. Pada percobaan ini dari ketiga variasi campuran bahan bakar batubara dan serbuk kayu berbeda-beda nilai efisiensinya. Hal ini dikarenakan jumlah kalor yang dihasilkan pada masing-masing efisiensi berbeda. Efisiensi tertinggi didapatkan pada percobaan campuran bahan bakar dan serbuk kayu variasi 3 13

yaitu sebesar 35,41%. Dan nilai efisiensi terendah terdapat pad percobaan campuran bahan bakar batubara dan serbuk kayu variasi 1 yaitu sebesar 16,23%. 4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan analisa pembahasan data dan hasil pengujian campuran bahan bakar batubara dan serut kayu terhadap gas yang dihasilkan dari reaktor gasifikasi didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 1. Pada percobaan pembakaran variasi 1 campuran bahan bakar batubara 33,3%:66,6% serbuk kayu grafik menunjukkan temperatur rata-rata tertinggi reaktor pada titik T₁,T₂,T₃, dan T4 masing-masing adalah 462,33, 302,83, 62,25, dan 55,83. Pada percobaan pembakaran variasi 2 dengan campuran bahan bakar batubara 50%: 50% serbuk kayu temperatur rata-rata tertinggi reaktor pada titik T₁,T₂,T₃, dan T4 masing-masing adalah 467,7, 332,27, 94,26, dan 76,58. Pada percobaan variasi 3 dengan campuran bahan bakar batubara 66,6%: 33,3% serbuk kayu menunjukkan temperatur rata-rata tertinggi reaktor pada titik T₁,T₂,T₃, dan T4 masing-masing adalah 454,69, 243,3, 65,38, dan 55,23. 2. Pengaruh komposisi campuran bahan bakar batubara dan serbuk kayu terhadap hasil gas yang dihasilkan dari reaktor bubbling fluidized bad gasifier adalah Pada variasi 1 campuran bahan bakar batubara 33,3%: 66,6% serbuk kayu dapat menghasilkan gas selama 50 menit. Pada variasi 2 campuran bahan bakar batubara 50%: 50% serbuk kayu dapat menghasilkan gas selama 46 menit. Pada variasi 3 campuran bahan 14

bakar batubara 66,6%: 33,3% serbuk kayu dapat menghasilkan gas selama 60 menit. 3. Kalor yang didapatkan dari hasil percobaan 3 variasi campuran bahan bakar batubara dan serbuk kayu yang terbesar yaitu terdapat pada percobaan variasi 3 66,6% batubara : 33,3% serbuk kayu sebesar 2101,430 kj. 4. Besarnya efisiensi berbanding lurus dengan nilai kalor yang dihasilkan, semakin tinggi nilai kalor maka efisiensi yang didapat juga semakin tinggi. Selain kalor yang dihasilkan kalor yang digunakan juga mempengaruhi besarnya efisiensi yang di dapat, semakin besar kalor yang digunakan maka efisiensi yang didapat akan semakin tinggi. 4.2 Saran Adapun saran untuk melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. sebaiknya penelitian dilakukan di ruangan tertutup agar didapatkan temperatur nyala api yang stabil. 2. untuk mengukur kecepatan yang dihasilkan blower yang lebih valid disarankan menggunakan flow meter. 3. Untuk memperoleh hasil pembakaran yang maksimal pada setiap percobaan usahakan menggunakan sealer untuk mencegah terjadinya kebocoran pada reaktor. DAFTAR PUSTAKA Angga, I.Putu, Sukma Primantara, and I.Nyoman Suprapta Winaya. 2014. FLUIDIZED BED GASIFICATION BERBAHAN BAKAR BIOMASSA DAN BATUBARA DENGAN VARIASI KOMPOSISI BAHAN BAKAR. 14(3):177 83. Badan Pusat Statistik. 2016. Statistik Produksi Kehutanan 2015. 15

Basu, Prabir. 2006. Combustion and Gasification of Fluidized Beds. 496. Basu, Prabir. 2010. Biomass Gasification and Pyrolysis Handbook. Dewan Energi Nasional. 2014. OUTLOOK ENERGI INDONESIA. Dwi, Rizkitianto et al. 2017. KINERJA FLUIDIZED BED GASIFIER PADA DISTRIBUTOR. Ary et al. 2017. STUDI EKSPERIMEN PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP KERJA PADA REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER. R.K. Thapa, C. Pfifer, B.M. Halvorsen. 2014. Modeling of reaction kinetics in bubbling fluidized bed biomass gasification reactor. International Energy and Environment foundation. L.A.C Tarelho, J.P.S.P.O. Ribeiro, D.T. Pio, C.A.R. Ribeiro, M. A. A.Matos. 2015. Characteristics of Producer Gas and Ash during Biomass (Direct) Gasification in an Autothermal Pilot-Scale Bubbling Fluidized Bed Reactor. 23rd European Biomass Conference and Exhibition, 1-4 June, Vienna, Austria (June):1 4. Nugroho, Agus and Joko Rochmadi. 2016. Gasifikasi Batubara Dan Limbah Pertanian Guna Mendapatkan Bahan Bakar Gas Alternatif. XV(2). Sarker, Shiplu, Fernando Bimbela, José Luis, and Henrik Kofoed. 2015. Characterization and Pilot Scale Fluidized Bed Gasification of Herbaceous Biomass : A Case Study on Alfalfa Pellets. Energy Conversion and Management 91:451 58. Wijaya, I.Ketut and I.Nyoman Suprapta Winaya. 2017. PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA DAN BATUBARA TERHADAP PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED. 3(1):65 70. Yudisworo, W.Djoko. n.d. STUDI ALTERNATIF PENGGUNAAN BBG GAS ELPIJI UNTUK BAHAN BAKAR MESIN BENSIN KONVENSIONAL Abstrak. 16