Perpustakaan Digital ITB

Kandungan karbon dioksida (CO?) yang tinggi pada biogas menurunkan nilai kalor sehingga diperlukan proses pemurnian untuk menghasilkan biometana. Absorpsi menggunakan monoethanolamine (MEA) merupakan teknologi yang telah banyak digunakan, tetapi masih memiliki kebutuhan energi regenerasi yang tinggi. Deep Eutectic Solvent (DES) berbasis kolin klorida (ChCl)-MEA dikembangkan sebagai pelarut alternatif yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi kinerja larutan ChCl-MEA untuk absorpsi CO? dalam pemurnian biogas melalui studi kapasitas absorpsi, selektivitas CO?/CH?, regenerasi, dan karakterisasi gugus fungsi. Larutan ChCl-MEA disintesis pada rasio molar 1:5 dan 1:10, kemudian diuji secara batch pada temperatur 30–60°C, tekanan 5–10 bar, dan kandungan air 0, 25, dan 50%-vol. Komposisi gas dianalisis menggunakan GC-TCD, perubahan gugus fungsi dikarakterisasi menggunakan FTIR, sedangkan pengaruh variabel operasi terhadap kapasitas absorpsi dianalisis menggunakan Response Surface Methodology (RSM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa rasio molar ChCl:MEA, temperatur, tekanan, dan kandungan air memengaruhi kinerja absorpsi CO?. Menurut model RSM, kapasitas absorpsi maksimum diperoleh pada rasio 1:10 sebesar 0,1937 mol-CO?/mol-DES pada kondisi 51°C, 10 bar, dan 25%-vol air. Sedangkan, rasio 1:5 menghasilkan kapasitas maksimum 0,1481 mol-CO?/mol-DES pada 53°C, 6,96 bar, dan 25%-vol air. Selektivitas CO?/CH? maksimum masing-masing sebesar 28,16 pada rasio 1:5 dan 28,82 pada rasio 1:10, yang keduanya dicapai pada kondisi 30°C, 10 bar, dan 50%-vol air, menunjukkan bahwa peningkatan kandungan MEA mampu meningkatkan kemampuan pemisahan CO? dari CH?. Studi regenerasi menunjukkan adanya trade-off antara kapasitas absorpsi dan stabilitas penggunaan berulang. Rasio 1:10 memberikan kapasitas awal yang lebih tinggi, sedangkan rasio 1:5 mampu mempertahankan kapasitas absorpsi dengan lebih baik selama siklus regenerasi. Analisis FTIR mengonfirmasi terbentuknya spesies karbamat setelah absorpsi serta menunjukkan bahwa regenerasi termal belum sepenuhnya menghilangkan residu spesies tersebut. Secara keseluruhan, larutan ChCl-MEA berpotensi sebagai pelarut alternatif yang menjanjikan untuk pemurnian biogas.