Perpustakaan Digital ITB

Gasifikasi merupakan proses konversi batubara dan biomassa dengan menggunakan agen gasifikasi berupa udara, O2, steam ataupun CO2, menjadi syngas yang dapat dimanfaatkan pada banyak sektor. Gasifikasi menggunakan CO2 dapat menambah opsi pada pemanfaatan gas rumah kaca. Namun, bila dibandingkan dengan menggunakan agen gasifikasi lainnya, gasifikasi dengan CO2 cenderung berlangsung lebih endotermik dan lambat, sehingga memerlukan katalis agar proses dapat berlangsung lebih cepat. Senyawa alkali and alkaline earth metals (AAEM) telah banyak diteliti karena selain efektif, senyawa AAEM juga terkandung secara alami di batubara dan biomassa. Pada studi literatur ini, perilaku katalitik natrium (Na), kalium (K), kalsium (Ca), dan magnesium (Mg) selama gasifikasi menggunakan CO2 dibandingkan dan ditentukan AAEM mana yang paling efektif pada rentang temperatur 700-1400ºC melalui thermogravimetric analyzer (TGA). Hasilnya, Na menunjukkan performa yang paling baik dari sisi katalitik dan ketahanannya terhadap deaktivasi, yang kemudian dianalisis lebih lanjut untuk optimalisasi penggunaannya. Studi literatur ini bersumber dari berbagai jurnal, buku, dan prosiding yang berkaitan dengan gasifikasi menggunakan CO2 dengan kehadiran AAEM. Kemudian dilanjutkan dengan analisis dosis, jenis senyawa, dan temperatur gasifikasi. Kesimpulan dan saran yang diberikan diharapkan dapat menjadi referensi dalam penelitian selanjutnya. Hasil studi literatur menunjukkan bahwa untuk meningkatkan laju gasifikasi, metode penambahan AAEM secara wet impregnation lebih efektif dibandingkan dry mixing, serta AAEM dalam fase likuid lebih efektif dibandingkan saat fase padat. Pada rentang temperatur 700-1400ºC, AAEM berupa Na, K, Ca, dan Mg berpotensi untuk meningkatkan laju gasifikasi dengan Na yang tertinggi. Namun, dari keempat AAEM tersebut, K, Ca, dan Mg dapat terdeaktivasi selama gasifikasi, dimana K dapat membentuk lapisan sinter, Ca mengalami deaktivasi pada suhu tinggi, dan Mg memiliki efektivitas yang rendah. Berdasarkan fakta tersebut, Na dapat menjadi kandidat katalis yang efektif. Untuk mengoptimalkan penggunaan Na, maka analisis terhadap dosis penambahan, jenis senyawa dan temperatur gasifikasi dilakukan. Dosis optimal penambahan Na yakni 3-5 wt% (terhadap berat kering batubara), bergantung pada jenis sampel dan metode penambahan Na. Lalu, diantara jenis senyawa Na : natrium hidroksida (NaOH), natrium sulfat (Na2SO4), dan natrium klorida (NaCl), senyawa NaOH dan Na2SO4 terbukti efektif meningkatkan laju gasifikasi, sedangkan NaCl tidak disarankan karena dapat menyebabkan pitting corrossion pada material reaktor gasifikasi. Selain itu, temperatur optimal agar kinerja Na dapat efektif yakni pada rentang temperatur 850-1200ºC. Hal ini disebabkan pada rentang temperatur tersebut Na2CO3 telah berada dalam fase likuidnya serta pelelehan dari mullite dapat dicegah.