Perpustakaan Digital ITB

Sektor industri merupakan salah satu sektor penghasil emisi CO2 terbanyak di dunia. Pada industri semen, emisi CO2 yang dihasilkan mencapai 7% dari total emisi global. Emisi CO2 sebagai gas rumah kaca akan menyebabkan terjadinya pemanasan global. Banyak cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi emisi CO2 pada industri semen yaitu substitusi bahan bakar fosil dengan bahan bakar alternatif, menaikkan efisiensi penggunaan energi, penggunaan bahan baku baru, dan pengurangan rasio klinker. Namun, terdapat cara lain untuk mengurangi emisi CO2 yaitu menggunakan teknologi penangkapan karbon (CCS). Salah satu bagian dari teknologi CCS adalah teknologi siklus kalsium. Teknologi ini memanfaatkan reaksi dapat balik kalsinasi dan karbonasi. Pada penelitian ini dilakukan pengujian reaksi kalsinasi dan karbonasi dengan variasi kecepatan fluidisasi. Reaksi kalsinasi adalah reaksi dekomposisi CaCO3 menjadi CaO dan CO2 sedangkan reaksi karbonasi adalah reaksi penangkapan CO2 oleh CaO dengan CaCO3 sebagai produknya. Sementara itu, fluidisasi adalah teknik untuk membuat partikel solid berperilaku seperti fluida akibat aliran gas. Penelitian dimulai dengan menyiapkan batu kapur pada ukuran partikel tertentu lalu dikelompokkan ke dalam grup Geldart. Selanjutnya, dilakukan validasi fenomena fluidisasi dengan hasil partikel Geldart B menunjukkan terjadinya bubbling fluidization. Berdasarkan hal ini, partikel Geldart B dipilih sebagai tipe partikel untuk reaksi kalsinasi dan karbonasi. Hasil pengujian reaksi kalsinasi menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan fluidisasi berhasil meningkatkan konversi CaCO3 menjadi CaO dengan nilai konversi maksimal mencapai 100%. Untuk mempersiapkan sampel reaksi karbonasi yaitu CaO maka dilakukan pengujian ulang reaksi kalsinasi. Setelah dilakukan pengujian, didapatkan nilai konversi hasil pengujian ulang telah mencapai nilai 95% hingga 100%, hanya sampel Padang yang memiliki nilai konversi 77,93%. Kemudian, dilakukan pengujian reaksi karbonasi dengan variasi kecepatan fluidisasi dan didapatkan kesimpulan bahwa peningkatan kecepatan fluidisasi akan meningkatkan konversi CaO menjadi CaCO3, namun mulai dari kecepatan umf4 hingga umf8 nilai konversi CaO menjadi CaCO3 tidak lagi mengalami perubahan. Hal ini disebabkan oleh terbentuknya lapisan pelindung karbonat pada permukaan partikel. Berdasarkan hasil pengujian reaksi karbonasi, kemampuan serap CaO terhadap CO2 berbeda-beda untuk setiap sumber batu kapur. Kemampuan serap tertinggi rata-rata adalah 57,80% untuk sampel Bayah, sedangkan kemampuan serap terendah rata-rata adalah 27,95% untuk sampel Padang. Perbedaan kemampuan serap ini diakibatkan oleh perbedaan proses geologi pembentukan batu kapur sehingga setiap sumber batu kapur memiliki karakteristik yang berbeda-beda.