Perpustakaan Digital ITB

Penelitian ini mengkaji jalur dekarbonisasi berbasis mikroalga pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) batubara 350 MW dalam kerangka karbon sirkular, di mana sebagian CO2 gas buang dimanfaatkan untuk budidaya Chlorella vulgaris dan biomassa yang dihasilkan digunakan sebagai bahan bakar co-firing. Model tunak Aspen Plus yang dikalibrasi pada kondisi turbine maximum continuous rating (TMCR) digunakan untuk membandingkan dua konfigurasi dengan masukan panas boiler dijaga konstan: Skenario 1, co-firing menggunakan serbuk kayu dan mikroalga kering; sedangkan Skenario 2, co-firing menggunakan serbuk kayu dan amonia yang diproduksi dari mikroalga melalui proses gasifikasi dan sintesis. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kinerja termal boiler meningkat secara moderat pada kedua skenario co-firing, dengan efisiensi naik dari 85.60% menjadi 85.86% dan 86.99% masing-masing untuk Skenario 1 dan 2, terutama akibat berkurangnya kehilangan panas melalui gas buang kering dan kelembapan. Namun, pada tingkat pembangkit secara keseluruhan, kinerja menurun dikarenakan kebutuhan daya parasitik untuk proses kultivasi, pemanenan, pengeringan, dan—pada Skenario 2—kompresi serta pemisahan udara, sehingga menurunkan daya bersih yang dihasilkan dan meningkatkan net heat rate. Meskipun terdapat penalti tersebut, intensitas emisi CO2 spesifik menurun dari 0.64 kgCO2/kWh (baseline) menjadi masing-masing 0.60 dan 0.54 kgCO2/kWh pada Skenario 1 dan 2. Indikator karbon sirkular meningkat seiring integrasi sistem; indeks resirkulasi CO2 naik dari 16.73% menjadi 32.97%, meskipun dengan kebutuhan skala lahan dan air make-up yang signifikan. Kajian tekno-ekonomi menunjukkan bahwa kelayakan sangat dipengaruhi oleh produktivitas kolam. Pada produktivitas realistis 8.56 g/m2/d, kedua skenario belum menunjukkan keekonomian yang memadai; sedangkan pada produktivitas optimistis 20 g/m2/d, Skenario 1 menjadi cukup kompetitif secara ekonomi, sementara Skenario 2 tetap layak tetapi memerlukan investasi modal yang besar. Analisis ini mengungkap trade-off penting: konsumsi daya parasitik mendominasi neraca energi keseluruhan dan mengimbangi peningkatan efisiensi di tingkat boiler. Dengan demikian, kelayakan implementasi ditentukan oleh kombinasi produktivitas kolam yang tinggi dan mekanisme kebijakan yang tepat untuk mengimplementasikan sistem sirkular karbon.