Perpustakaan Digital ITB

Indonesia merupakan negara dengan produksi kelapa sawit tertinggi di dunia. Produksi minyak kelapa sawit yang terus meningkat diikuti dengan meningkatnya limbah kelapa sawit, salah satunya adalah cangkang sawit. Cangkang sawit memiliki nilai kalor (LHV) yang cukup tinggi sebesar 18,27 MJ/kg. Dengan demikian, melalui proses gasifikasi, cangkang sawit dapat dikonversi menjadi gas sintesis. Gas sintesis memiliki banyak kegunaan, di antaranya merupakan bahan baku industri kimia dan bahan bakar yang ramah lingkungan. Penelitian ini mengkaji efek medium gasifikasi dan steam-to-carbon ratio (S/C ratio) terhadap konsentrasi hidrogen dalam gas sintesis, nilai kalor gas sintesis, dan efisiensi gasifikasi. Proses gasifikasi biomassa dilakukan dalam reaktor tubular dengan temperatur gasifikasi 700 ºC dan tinggi unggun 13 cm. Biomassa yang digunakan berupa arang cangkang sawit dengan massa 40 gram. Gasifikasi dilakukan dengan medium udara dengan equivalence ratio 40% atau kukus dengan rentang steam-to-carbon ratio dari 1,3 hingga 3,1. Laju alir aqua DM divariasikan dari 0,66 g/menit hingga 1,17 g/menit dan konsentrasi kukus dalam umpan divariasikan dari 84,24% hingga 94,02%. Dalam penelitian ini, pemodelan gasifikasi dibuat untuk memprediksi komposisi gas sintesis dengan menggunakan analisis atas dasar neraca massa, neraca energi, dan termodinamika kesetimbangan reaksi. Simulasi pada penelitian ini menggunakan Model Schlapfer, yaitu hanya menggunakan satu reaksi kesetimbangan, yaitu homogeneous shift reaction. Hasil simulasi menunjukkan konsentrasi H2 dan CO2 meningkat seiring dengan meningkatnya S/C ratio, sedangkan konsentrasi CO menurun. Komposisi gas sintesis yang diperoleh dibandingkan dengan data hasil percobaan dari literatur. Komposisi gas sintesis hasil simulasi menunjukkan tren yang mirip dengan data hasil percobaan dalam literatur. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penggunaan kukus sebagai medium gasifikasi dapat menghasilkan gas sintesis dengan konsentrasi H2 lebih tinggi daripada konsentrasi H2 dalam gas produser. Pada rentang S/C ratio 1,3-3,1, gas sintesis dengan konsentrasi H2 (N2-free, dry basis) tertinggi, yaitu sebesar 53,90%-mol diperoleh saat S/C ratio bernilai 3,1. Semakin tinggi S/C ratio, semakin tinggi konsentrasi H2 dalam gas sintesis. Gas sintesis dengan nilai LHV tertinggi dicapai saat S/C ratio bernilai 3,1, yaitu sebesar 7.064 kJ/Nm3. CGE (cold gas efficiency) tertinggi dicapai saat S/C ratio bernilai 3,1, yaitu sebesar 89,16%. Sementara itu, CCE (carbon conversion efficiency) tertinggi dicapai saat S/C ratio bernilai 2,1, yaitu sebesar 32,23%.