Perpustakaan Digital ITB

Batubara masih menjadi sumber energi utama di Indonesia, namun penggunaannya menimbulkan kekhawatiran terhadap emisi gas rumah kaca dan polutan. Biomassa dipandang sebagai alternatif karbon-netral, tetapi penerapan co-firing langsung terbatas karena perbedaan sifat dengan batubara. Penelitian ini bertujuan meningkatkan kompatibilitas biomassa melalui gasifikasi parsial, dengan fokus pada optimasi produksi biochar serta menjaga kualitas syngas untuk co-firing pada PLTU batubara. Pemodelan termodinamika dilakukan menggunakan ASPEN Plus V14 dengan data operasional boiler subkritis 350 MWe PLTU Pelabuhan Ratu. Proses gasifikasi dimodelkan menggunakan reaktor RYIELD dan RGIBBS, dengan analisis sensitivitas pada equivalence ratio (ER) 0,15–0,40. Dampak co-firing biomassa hasil gasifikasi terhadap komposisi syngas, nilai kalor, efisiensi, dan kinerja boiler dianalisis pada berbagai rasio substitusi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa yield biochar menurun seiring peningkatan ER, dari 8,06% pada ER = 0,15 hingga mencapai nol pada ER = 0,40, sementara temperatur gasifikasi meningkat dari 379,6°C hingga lebih dari 607,5°C. Nilai kalor syngas (LHV) turun sebesar 34%, dari 4,61 MJ/kg pada ER = 0,15 menjadi 3,02 MJ/kg pada ER = 0,40, dengan cold gas efficiency (CGE) mencapai puncak 75,8% pada ER = 0,30 sebelum turun menjadi 70,7% pada ER = 0,40. Pada skenario co-firing, substitusi biomassa sebesar 80% mampu menurunkan emisi CO2 dari batubara hingga 76%, sementara emisi NOx turun dari 607 menjadi 233 mg/Nm³, dan emisi SOx berkurang sebanding dengan rendahnya kandungan sulfur pada biomassa. Efisiensi boiler turun dari 91,89% menjadi 78,7% seiring meningkatnya rasio co-firing, sementara efisiensi termal menurun dari 23,4% menjadi 18,7%. Temuan ini menunjukkan bahwa co-firing biomassa melalui gasifikasi memberikan manfaat lingkungan, meskipun disertai dengan penurunan efisiensi boiler dan efisiensi termal.