Perpustakaan Digital ITB

Emisi karbon yang tinggi di sektor aviasi mendorong pengembangan Sustainable Aviation Fuel (SAF), salah satunya melalui jalur produksi Fischer-Tropsch (FT) yang membutuhkan syngas dengan rasio H2/CO sekitar 2. Syngas tersebut diperoleh melalui gasifikasi biomassa pada reaktor fluidized bed (FB) yang performanya bergantung pada jenis dan komposisi gasifying agent. Akan tetapi, pengaruh gasifying agent terhadap hidrodinamika partikel, temperatur, komposisi syngas, dan rasio H2/CO pada reaktor FB belum banyak dikaji secara bersamaan sehingga penelitian ini bertujuan mengkaji pengaruh tersebut. Penelitian dilakukan melalui simulasi numerik berbasis Computational Particle Fluid Dynamics (CPFD) menggunakan perangkat lunak Barracuda Virtual Reactor dengan partikel padat dimodelkan menggunakan metode Multiphase Particle-in-Cell (MP-PIC). Reaktor yang disimulasikan berbentuk silinder dengan diameter dalam 0,1 m dan tinggi 1 m. Simulasi dijalankan pada enam skenario, yaitu kombinasi tiga jenis gasifying agent O2/N2, O2/CO2, dan O2/H2O pada konsentrasi O2 21% dan 35% dengan kondisi operasi seragam, yaitu temperatur 1.000 K, equivalence ratio 0,2, dan laju umpan biomassa 2,08 kg/h. Hasil simulasi menunjukkan bahwa jenis gasifying agent memengaruhi hidrodinamika partikel melalui perbedaan densitas campuran gas serta memengaruhi temperatur melalui reaksi kimia dengan urutan tertinggi pada campuran O2/N2, diikuti O2/H2O, dan terendah pada campuran O2/CO2. Pada komposisi syngas, campuran O2/CO2 menghasilkan fraksi mol CO2 yang jauh lebih tinggi karena sebagian besar berasal dari input yang belum bereaksi. Selain itu, rasio H2/CO pada seluruh variasi hanya berkisar 0,528 – 0,546, jauh di bawah rasio yang dibutuhkan untuk proses FT sehingga masih memerlukan proses lanjutan sebelum dapat digunakan langsung untuk produksi SAF.