Perpustakaan Digital ITB

Penurunan ketersediaan cadangan bahan bakar fosil, seperti batubara, serta permasalahan lingkungan mendesak penggunaan sumber energi terbarukan. Salah satu sumber energi terbarukan yang banyak tersedia di Indonesia adalah biomassa. Biomassa juga digunakan sebagai salah satu umpan teknologi pembangkitan energi yang perkembangannya cukup pesat di Indonesia, yaitu co-firing. Namun, biomassa memiliki beberapa kekurangan sebagai bahan bakar karena nilai kalornya yang relatif rendah, higroskopis, dan kemmapuan tergerusnya rendah. Oleh karena itu, biomassa memerlukan perlakuan seperti torefaksi sehingga didapatkan karakteristik bahan bakar yang lebih baik. Pengembangan model numerik perpindahan panas yang sederhana dilakukan untuk memprediksi peristiwa torefaksi pada berbagai kondisi operasi dan jenis biomassa. Pemodelan dilanjutkan dengan menganalisis distribusi temperatur di dalam biomassa selama proses torefaksi serta profil rendemen massa, retensi energi, dan HHV (Higher Heating Value) dari biomassa tertorefaksi. Pemodelan ini diaplikasikan pada biomassa berkayu berbentuk silinder. Diameter dari biomassa yang digunakan beragam dengan rentang nilai 1-5 cm dan panjang sebesar 10 cm. Kondisi operasi proses torefaksi yang digunakan adalah temperatur torefaksi dengan rentang 230-270? dan waktu tinggal maksimal 5 jam. Pemodelan perpindahan panas dilakukan dengan bantuan piranti lunak MATLAB. Pemodelan menghasilkan sebuah persamaan matematika perpindahan panas tak tunak (transient) dengan basis sumbu radial berdasarkan model kinetika kimia TPR (Three Parallel Reaction). Hasil pemodelan model numerik memberikan galat sebesar 1,424% dibandingkan data eksperimen oleh Felfli dkk. (2004). Simulasi menunjukkan torefaksi yang menyebabkan distribusi suhu biomassa yang lebih tinggi dan lebih cepat seragam akan memberikan profil nilai HHV yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh rasio antara retensi energi dan rendemen massa biomassa yang lebih besar. Simulasi memberikan rekomendasi kondisi torefaksi yaitu biomassa kayu kaliandra berbentuk pelet dengan diameter 1-3 cm pada temperatur torefaksi 270? atau lebih selama maksimal 3,5 jam.