Perpustakaan Digital ITB

Tingginya kandungan karbon dioksida (CO2) hingga 70% pada gas alam Natuna menjadi tantangan besar dalam pemanfaatannya. Utilisasi gas alam melalui proses reformasi kering membutuhkan pemisahan sebagian CO2 untuk mencapai umpan dengan jumlah mol CH4 dan CO2 yang sama. Solusi efisien untuk mencapai target pemisahan ini adalah penggunaan teknologi Rotating Packed Bed (RPB) yang menawarkan intensifikasi perpindahan massa dengan ukuran sistem yang lebih ringkas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja adsorpsi CO2 pada sistem RPB menggunakan adsorben Zeolit 13X terimpregnasi Deep Eutectic Solvent (DES). Modifikasi adsorben dilakukan melalui proses impregnasi menggunakan DES berbasis kolin klorida-urea dengan perbandingan molar 1:2. Karakterisasi fisikokimia menunjukkan keberhasilan penetrasi DES ke dalam pori zeolit tanpa merusak kerangka utama faujasit. Hal ini dibuktikan oleh hasil XRD dan BET yang menunjukkan penurunan derajat kristalinitas menjadi 59,7% dan penyusutan luas permukaan spesifik menjadi 228,67 m2/g serta konfirmasi keberadaan gugus aktif amina dan karbonil sebagai situs kemisorpsi melalui analisis FTIR. Uji performa adsorpsi dalam sistem RPB secara kontinu membuktikan bahwa kondisi operasi optimum tercapai pada kecepatan putaran rotor 150 RPM dan temperatur 70 °C, menghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum sebesar 2,21 mmol-CO2/g. Modifikasi kimiawi ini secara empiris berhasil meningkatkan kapasitas adsorpsi CO2 sebesar 23,39% dibandingkan Zeolit 13X murni. Intensifikasi hidrodinamika pada RPB juga terbukti lebih unggul dibandingkan unggun statis (Packed Bed), yang hanya mencapai kapasitas serapan sebesar 1,96 mmol-CO2/g. Meskipun demikian, uji siklus keterulangan menunjukkan adanya kelemahan pada stabilitas jangka panjang material termodifikasi ini, di mana terjadi penyusutan kapasitas hingga 28,91% pada siklus ketiga akibat degradasi termal parsial DES dan pelepasan CO2 (desorpsi) yang tidak sempurna. Secara keseluruhan, penelitian ini membuktikan bahwa modifikasi DES pada Zeolit 13X dalam sistem RPB sangat potensial untuk diaplikasikan sebagai teknologi penangkapan CO2 yang efisien pada fasilitas pemrosesan gas alam, walau masih memerlukan optimasi lebih lanjut pada tahap regenerasi adsorben.