Perpustakaan Digital ITB

Meningkatnya permintaan akan energi berkelanjutan telah menyoroti gasifikasi biomassa sebagai salah satu teknologi konversi termokimia yang menjanjikan, khususnya dalam reaktor fluidized bed ganda yang dikenal mampu menghasilkan gas sintesis (syngas) berkualitas tinggi. Penelitian ini menyajikan pengembangan dan validasi model gasifikasi biomassa menggunakan perangkat lunak Aspen Plus, dengan mengintegrasikan parameter termodinamika dan kinetika untuk mensimulasikan konversi tiga jenis biomassa: BBJP (Bahan Bakar Jumputan Padat), serbuk gergaji (sawdust), dan serpihan kayu (wood chip). Validasi model terhadap data eksperimental pada konfigurasi fluidized bed tunggal dan fluidized bed ganda menunjukkan akurasi yang tinggi, dengan nilai koefisien determinasi (R²) melebihi 0,9 untuk komponen gas utama. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konfigurasi reaktor fluidized bed ganda secara signifikan meningkatkan produksi hidrogen (H?), dengan yield tertinggi dicapai saat menggunakan BBJP sebesar 59,84% mol pada suhu 800 °C, sementara produksi massa H? tertinggi diperoleh dari wood chip (106,8 kg/jam) pada suhu 800 °C. Studi ini juga menunjukkan bahwa rasio steam-to-biomass sebesar 0,7 menghasilkan konversi gasifikasi paling efisien dengan keseimbangan terbaik antara konversi CH? dan CO menjadi H?, serta meminimalkan produksi CO? berlebih. Analisis energi menunjukkan bahwa sistem fluidized bed ganda memiliki nilai kalor rendah (LHV) yang lebih tinggi dibandingkan sistem fluidized bed tunggal, dengan sawdust menghasilkan LHV tertinggi sebesar 23,07 MJ/kg, yang mengindikasikan potensi kuat untuk aplikasi praktis. Dari sisi efisiensi energi, nilai Energy Return on Investment (EROI) sistem fluidized bed ganda tertinggi diperoleh dari sawdust sebesar 4,80, diikuti oleh wood chip (3,93) dan BBJP (3,70). Secara keseluruhan, model yang dikembangkan dalam studi ini memberikan dasar yang kuat dalam optimalisasi proses gasifikasi biomassa, serta mendukung pengembangan teknologi energi terbarukan dan inisiatif pembangkitan listrik berkelanjutan di Indonesia.