TUGAS 1
ENERGI BIOMASSA
(Teknologi Konversi Biomassa Pirolisis)
Dosen:
M. Dyan Susila ES, S.T., M.Eng
Oleh:
Fahmi Bastiar
(1215021034)
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
2015
I. Biomassa
Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui pross fotosintetik, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, tinja dan kotoran ternak. Umum yang digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya.
Sumber energi biomassa mempunyai beberapa kelebihan antara lain merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui (renewable) sehingga dapat menyediakan sumber energi secara berkesinambungan (suistainable). Di Indonesia, biomassa merupakan sumber daya alam yang sangat penting dengan berbagai produk primer sebagai serat, kayu, minyak, bahan pangan dan lain-lain yang selain digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestik juga diekspor dan menjadi tulang punggung penghasil devisa negara.
II. Biomassa Sebagai Sumber Energi
Limbah yang berasal dari hewan maupun tumbuhan semuanya potensial untuk dikembangkan. Tanaman pangan dan perkebunan menghasilkan limbah yang cukup besar, yang dapat dipergunakan untuk keperluan lain seperti bahan bakar nabati. Pemanfaatan limbah sebagai bahan bakar nabati memberi tiga keuntungan langsung antara lain:
a. Peningkatan efisiensi energi secara keseluruhan, karena kandungan energi yang terdapat pada limbah cukup besar dan akan terbuang percuma jika tidak dimanfaatkan.
b. Penghematan biaya, karena seringkali membuang limbah bisa lebih mahal dari pada memanfaatkannya.
c. Mengurangi keperluan akan tempat penimbunan sampah karena penyediaan tempat penimbunan akan menjadi lebih sulit dan mahal, khususnya di daerah perkotaan.
III. Teknologi Konversi Biomassa
Teknologi konversi biomassa untuk menjadi bahan bakar dapat dibedakan menjadi tiga yaitu pembakaran langsung, konversi termokimiawi, dan konversi biokimiawi. Pembakaran langsung merupakan teknologi yang paling sederhana karena pada umumnya biomassa telah dapat langsung dibakar hanya saja pada beberapa biomassa perlu dikeringkan terlebih dahulu dan didensifikasi untuk kepraktisan dalam penggunaan. Konversi termokimiawi merupakan teknologi yang memerlukan perlakuan termal untuk memicu terjadinya reaksi kimia dalam menghasilkan bahan bakar. Sedangkan konversi biokimiawi merupakan teknologi konversi yang menggunakan bantuan mikroba dalam menghasilkan bahan bakar.
a. Pirolisis
Pirolisis adalah dekomposisi kimia bahan organik melalui proses pemanasan tanpa atau sedikit oksigen atau reagen lainnya, di mana material mentah akan mengalami pemecahan struktur kimia menjadi fase gas. Biasanya terdapat tiga produk dalam proses pirolisis yakni: gas, pyrolisis oil, dan arang, yang mana proporsinya tergantung dari metode pirolisis, karakteristik biomassa dan parameter reaksi. Masing masing produk pirolisis merupakan bahan bakar yang dapat dikonversi menjadi listrik melalui berbagai cara yang berbeda. Proses pirolisis merupakan tahap awal dari rangkaian proses yang terjadi dalam proses gasifikasi dan melibatkan proses kimia dan fisik yang kompleks dimana suatu perubahan dalam kondisi operasi berpengaruh pada proses secara keseluruhan.
Pirolisis (juga disebut termalisis) dekomposisi termal (panas) dari bahan organik, seperti pada waktu batubara dipanaskan lebih dari 300 °C tanpa udara atmosfer. Pada reaksi kimia pirolisis biomasa, terdapat tiga faktor yang berpengaruh, yakni :
1) Bahan baku : komposisi kimia, kadar air.
2) Reaktor : vertical–shaft/batch reactor, rotating tubular/fluidizedbed reactor.
3) Kondisi operasi : suhu pirolisis, waktu pirolisis (waktu tinggal).
b. Bahan Baku Dan Proses
Pirolisis menggunakan bahan baku berupa komponen organik yang didapatkan dari suatu limbah seperti limbah plastik dll, yang akan diubah oleh panas menjadi produk-produk halus/sempurna bernilai tinggi seperti gas, minyak mentah atau arang.
Gambar 1. Proses Sederhana Pirolisis Limbah Plastik (http://blackriopepper.blogspot.com)
Proses pirolisis dapat dibagi menjadi beberapa fase dimana menjadi pedoman kesuksesan prosesnya.
1) Fase pengeringan.
Pada suhu 200 °C pengeringan fisik disertai produksi uap air, jika yang dimasukkan bahan biomasa yang basah maka perlu disertakan atau dimasukkan steam (uap air panas) ke dalam reaktor.
2) Fase pirolisis.
Pirolisis terjadi pada suhu 200–500 °C. struktur makromolekul pecah menjadi gas, komponen organik cair, karbon padat.
3) Fase evolusi gas.
Evolusi gas terjadi pada 500–1200 °C, produk hasil pirolisis diturunkan lebih lanjut, menjadi karbon padat dan produk organik cair menghasilkan gas yang stabil. Hidrokarbon besar molekul besar dipecah menjadi metana dan karbon padat. Metana direaksikan dengan uap air dikonversi menjadi karbon monoksida dan hidrogen. Karbon padat direksikan dengan uap air atau karbon dioksida dikonversi menjadi karbon monoksida dan hidrogen.
c. Produk Pirolisis
Produk utama dari proses pirolisis adalah arang, gas atau produk minyak yang dapat digunakan sebagai feedstocks petrokimia, dan bahan karbon untuk berbagai aplikasi. Minyak dapat dipergunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi listrik melalui mesin pembakaran dalam atau internal combustioan engine seperti motor bensin maupun motor diesel. Char atau arang merupakan sisa pirolis yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar padat. Juga dapat dipergunakan sebagai bahan bakar pada proses pembakaran langsung melalui ataupun tanpa melului proses densifikasi. Sedangkan syngas dapat menghasilkan energi listrik melalui turbin gas.
Namun komposisi produk pirolisis dapat berbeda berdasarkan jenis limbah yang digunakan. Pirolisis dari limbah domestik (sampah kota) menghasilkan 35% produk arang dan kadar abu hingga 37%. Pirolisis dengan laju pemanasan yang lambat terhadap limbah ban akan menghasilkan arang hingga 50% dan kadar abu sekitar 10%.
Sumber:
http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Energi%20dan%20Listrik%20Pertanian/MATERI%20WEB%20ELP/Bab%20III%20BIOMASSA/indexBIOMASSA.htm
https://www.academia.edu/8393101/Pirolisis
http://blackriopepper.blogspot.com/2013/12/pirolisis-sederhana.html
Inilah sedikit ilmu yang dapat saya bagikan untuk kalian, sebenarnya masih banyak lagi teknologi konversi pirolisis mulai dari gasifikasi, biokimia dan lain sebagainya.
Terima kasih atas kunjungannya di blog saya 'Just Walk Alone' :)
Teknologi Konversi Biomassa Pirolisis Yeng Termudah Dan Sederhana Untuk Dipahami
4/
5
Oleh
Ciharu
