Perpustakaan Digital ITB

Ketersediaan biomassa kayu di Indonesia berpotensi mendukung pengembangan PLTBm melalui teknologi gasifikasi yang mengonversi biomassa menjadi syngas. Perbedaan kandungan air, zat terbang, karbon tetap, abu, densitas, dan nilai kalor antarjenis kayu menyebabkan karakteristik & respons yang berbeda, sehingga diperlukan gasifier multibahan bakar. Sengon dipilih mewakili kayu cepat tumbuh, Gamal mewakili tanaman agroforestry dan lahan marginal, Akasia mewakili biomassa hutan tanaman industri, Lamtoro mewakili tanaman multiguna berpotensi energi, dan Kaliandra mewakili tanaman energi cepat tumbuh dengan zat terbang tinggi dan abu rendah. Berdasarkan keragaman tersebut, penelitian ini merancang dan mengevaluasi GAGAS-100 (Ganesha Gasifier 100), yaitu crossflow horizontal moving-grate gasifier multibahan bakar, berdasarkan konversi padatan, distribusi temperatur dan spesies gas, interaksi termal, serta kualitas energi syngas. Konversi biomassa sepanjang grate dimodelkan dengan simulasi menggunakan FLIC, sedangkan aliran reaktif, perpindahan panas, temperatur, dan spesies pada gas phase dihitung menggunakan ANSYS Fluent. Kedua model dihubungkan dengan profil keluaran FLIC sebagai kondisi batas ANSYS Fluent dan ANSYS Fluent sebagai masukan FLIC hingga perbedaan antar-iterasi berada di bawah 0,5%. Validasi dengan eksperimen dilakukan menggunakan dua hasil percobaan arang tempurung kelapa pada GAGAS-100. Data validasi mencakup Tside,wall (temperatur dinding), Tgas,exit (temperatur syngas keluar), dan laju alir masuk udara. Performa dievaluasi berdasarkan konversi padatan, CO, H?, hidrokarbon pengganti, heat flux, LHV syngas, dan cold gas efficiency. Hasil simulasi menunjukkan bahwa Akasia memberikan keseimbangan performa terbaik dengan CO + H? sebesar 35,58 vol.% dan char burned sebesar 44,30%, sedangkan Lamtoro menghasilkan H? dan temperatur tertinggi. LHV syngas Sengon, Gamal, Akasia, Lamtoro, Kaliandra, dan arang berturut-turut sebesar 13,64, 8,77, 6,93, 5,51, 5,49, dan 2,01 MJ/Nm³, dengan cold gas efficiency sebesar 89,91%, 67,48%, 63,64%, 55,26%, 52,58%, dan 27,25%. Tiga percobaan arang menghasilkan Tside,wall maksimum masing-masing sebesar 411 °C, 395 °C, dan 364 °C serta Tgas,exit sebesar 780 °C, 808 °C, dan 696 °C. Faktor koreksi rata-rata sebesar 0,40 untuk Tside,wall dan 0,73 untuk Tgas,exit menghasilkan prediksi awal temperatur kelima kayu sebesar 270,85–438,85 °C dan 574,38–709,43 °C. Hasil ini menjadi dasar kuantitatif bagi pengembangan GAGAS-100 sebagai gasifier multibahan bakar.