Pengaruh Penambahan Katalis Pada Feedstock Sekam Padi Terhadap Karakteristik Syngas Dan Unjuk Kerja Downdraft Gasifier

Muhamad Kevin Fajrin, Prof. Dr. Ing. Ir. Harwin Saptoadi, MSE., IPM.

2023 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Energi merupakan bagian yang sangat penting dalam kehidupan manusia dan memegang peranan penting bagi umat manusia. Energi memiliki dua kategori utama, yaitu energi fosil dan energi terbarukan (EBT). Energi fosil merujuk pada sumber energi yang tidak dapat diperbarui, yang meliputi minyak bumi, gas alam, dan batu bara, sedangkan sumber energi terbarukan meliputi air, angin, matahari, bioenergi, dan lain-lain. Salah sumber energi terbarukan yang dikembangkan adalah bionergi atau biomassa dengan sekam padi sebagai salah satu potensi besarnya. Sekam padi dapat diolah lebih lanjut menjadi bahan bakar dengan proses yang dinamakan dengan gasifikasi. Gasifikasi adalah metode yang dapat digunakan untuk mengkonversikan bahan bakar padat dan cair menjadi gas metana (CH4), karbon monoksida (CO), hydrogen (H2) (syngas) dan karbon dioksida (CO2) secara termokimia. Proses gasifikasi menggunakan alat yang bernama gasifier dan terjadi pada kondisi jumlah udara yang terbatas berkisar antara 20 hingga 40 persen dari udara stoikiometri.

Penelitian ini menggunakan gasifier jenis downdraft gasifier dengan feedstock yang digunakan adalah sekam padi. Tipe gasifier ini sangat cocok digunakan untuk aplikasi pembangkit listrik dan pada internal combustion engine. Downdraft gasifier memiliki batas kandungan tar yaitu < 100>

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengaruh penambahan katalis pada feedstock sekam padi berpengaruh terhadap komposisi syngas, kandungan tar pada syngas, temperatur (temperature real time dan temperatur aksial), laju kenaikan temperatur, nilai HHV dan CGE dari syngas. Pada penelitian ini, pengaruh penambahan katalis 100 gram dapat meningkatkan komposisi gas combustible dan mempercepat proses dekomposisi biomassa sehingga dapat menurunkan kandungan tar yaitu 2,042 g/Nm3 dan menghasilkan kandungan metana pada syngas yang optimum yaitu 0,836%. Pengaruh penambahan katalis 100 gram juga menghasilkan nilai temperature real time dan temperatur aksial yang stabil karena menghasilkan efek fluktuasi yang rendah. Kondisi demikian juga mempengaruhi nilai HHV dan CGE, dimana pada penambahan katalis 100 gram menghasilkan nilai HHV dan CGE tertinggi yaitu 0,743 MJ/Nm3 dan 61,231 %.

Energy is a very important part of human life and plays an important role for mankind. Energy has two main categories, namely fossil energy and renewable energy (EBT). Fossil energy refers to non-renewable energy sources, which include petroleum, natural gas, and coal, while renewable energy sources include water, wind, solar, bioenergy, and others. One of the renewable energy sources being developed is bioenergy or biomass with rice husk as one of its great potentials. Rice husks can be further processed into fuel by a process called gasification. Gasification is a method that can be used to thermochemically convert solid and liquid fuels into methane (CH4), carbon monoxide (CO), hydrogen (H2) (syngas) and carbon dioxide (CO2). The gasification process uses a device called a gasifier and occurs under conditions of a limited amount of air ranging from 20 to 40 percent of stoichiometric air.

This research uses a downdraft gasifier type gasifier with the feedstock used is rice husk. This type of gasifier is suitable for power generation applications and internal combustion engines. Downdraft gasifiers have a tar content limit of < 100>

The results of this study show that the effect of catalyst addition on rice husk feedstock affects syngas composition, tar content in syngas, temperature (real time temperature and axial temperature), heating rate, HHV value and CGE of syngas. In this study, the effect of adding 100 grams of catalyst can increase the composition of combustible gas and accelerate the biomass decomposition process so that it can reduce the tar content of 2.042 g/Nm3 and produce the optimum methane content in syngas which is 0.836%. The effect of adding 100 grams of catalyst also produces stable real time temperature and axial temperature values because it produces low fluctuation effects. Such conditions also affect the value of HHV and CGE, where the addition of 100 grams of catalyst produces the highest HHV and CGE values of 0.743 MJ / Nm3 and 61.231%.

Kata Kunci : downdraft gasifier, katalis bentonit, karakteristik, unjuk kerja, biomassa, sekam padi