Perpustakaan Digital ITB
Selain masalah menipisnya cadangan sumber energi fosil, isu-isu lingkungan yang terjadi akibat penggunaan sumber energi fosil mendorong untuk meningkatkan pemanfaatan sumber energi yang ramah lingkungan dan terbarukan, di antaranya adalah biomassa. Penelitian ini terkait dengan pengembangan teknologi pemroses biomassa menjadi dimetil eter (DME). Dalam Rencana Umum Energy Nasional 2017, DME ditetapkan sebagai calon pengganti parsial LPG pada waktu tak lama lagi, mengingat lebih dari 60% kebutuhan LPG di Indonesia dipenuhi dengan impor. Saat ini, DME secara komersial diproduksi dengan cara dehidrasi metanol. Sedangkan penelitian ini terkait dengan sintesis langsung DME dari gas sintesis.
Penelitian ini ditujukan untuk mengembangkan penyediaan katalis Cu-ZnO-MgO-Al2O3 dibuat dengan metode kopresipitasi. Variasi utama persobaan adalah pembuatan katalis tanpa Mg (CZMA0) dan katalis dengan Mg 20% (CZMA20). Kedua jenis katalis tersebut diaktivasi terlebih dahulu dengan menggunakan gas reduktor 5% H2 dan N2, kemudian diuji aktivitas dalam sintesis langsung DME. Uji aktivitas ini dilaksanakan dengan gas sintesis buatan dengan komposisi (fraksi mol) 65% H2, 28% CO dan 7% N2. Sintesis dilakukan di dalam reaktor fixed bed pada tekanan 5 bar, variasi temperatur 240oC, 250oC atau 260oC.
Hasil karakterisasi sifat pori menunjukkan bahwa katalis CZMA0 memiliki luas permukaan 285 m2/g dan diameter pori 2018 วบ. Pada saat aktivasi, katalis CZMA20 mengkonsumsi H2 lebih banyak dan waktu aktivasi yang lebih lama dibandingkan terhadao katalis CZMA0. Pada saat uji aktivitas (proses sintesis), konversi CO (73%) dan konversi H2 tertinggi (66%) diperoleh pada katalis CZMA20 dengan kondisi operasi tekanan 5 bar dan temperatur 260oC. Konversi CO dan konversi H2 ini di bawah konversi kesetimbangan termodinamika 93% (temperatur 240oC). Dalam penelitian ini, perolehan DME masih sangat rendah.
Dalam penelitian ini, percobaan sintesis DME juga dilakukan dengan menggunakan katalis ganda, yaitu unggun katalis sintesis metanol dan unggun katalis dehidrasi metanol. Dengan konfigurasi dua unggun ini, konversi CO 93% dan konversi H2 91% mendekat nilai termodinamika. Sayangnya perolehan DME juga masih kecil. Kemungkinan besar, gas sintesis terkonversi menjadi produk lain, misalnya metanol (senyawa antara) dan CO2 (hasil reaksi pergeseran).