Gasifikasi merupakan proses konversi bahan bakar padat atau cair menjadi bahan bakar gas tanpa menghasilkan limbah atau residu karbon padat. Gasifikasi merupakan salah satu bentuk konversi yang sangat penting karena dapat secara efektif dimanfaatkan untuk desentralisasi pembangkit daya dan penerapan pemanfaatan panas. Gasifikasi juga merupakan teknologi konversi energi yang dapat digunakan untuk berbagai macam bahan bakar biomassa.
Biomassa secara umum mengandung karbon, hidrogen dan oksigen bersama-sama dengan kadar air. Pada kondisi yang terkontrol, yaitu pada kondisi oksigen yang rendah dan suhu yang tinggi, bahan biomassa dapat dikonversi dalam bentuk gas atau biasa disebut gas produksi yang mengandung karbon monoksida, hidrogen, karbon dioksida, methan, dan nitrogen. Bahan bakar gas dapat diperoleh melalui suatu proses panas menggunakan oksidasi parsial, uap air (steam), atau gasifikasi pirolistik (pyrolystic gasification). Konversi thermo-khemis biomassa padat menjadi bahan bakar gas ini secara umum disebut gasifikasi biomassa. Gasifikasi biomasa merupakan proses pengkonversian biomassa menjadi bahan bakar berbentuk gas karena adanya proses oksidasi parsial (sedikit oksigen) dari biomassa tersebut pada suhu tinggi antara 800-900°C.
Ada empat tahapan dalam proses gasifikasi yaitu pengeringan, pirolisis, reduksi dan oksidasi dengan rentang temperatur masing-masing proses, yaitu:
- Pengeringan: T < 150 °C
- Pirolisis/Devolatilisasi: 150 < T < 700 °C
- Reduksi: 800 < T < 1000 °C
- Oksidasi: 700 < T < 1500 °C
Gas yang dihasilkan antara lain terdiri dari unsur-unsur hidrogen, karbon monoksida, methan, karbon dioksida, uap air, senyawa hidrokarbon lain dalam jumlah yang kecil, serta bahan-bahan non-organik. Gas yang dihasilkan mempunyai nilai kalori yang rendah (1000-1200 kCal/Nm3) tetapi dapat dibakar dengan efisiensi yang tinggi dan tidak menghasilkan emisi asap. Setiap kilogram biomassa kering-udara (kadar air ± 10%) mengandung sekitar 2,5 Nm3 bahan bakar gas. Dalam terminologi energi, efisiensi konversi pada proses gasifikasi biomassa berkisar antara 60 – 70% .
Gasifier merupakan perangkat atau instrumen untuk terjadinya suatu proses gasifikasi. Beberapa jenis gasifier yang berkembang antara lain gasifier alas tetap (fixed bed) dengan sistem aliran ke atas (updrfat) dan aliran ke bawah (downdraft), gasifier dengan pelumasan (fluidized bed) dengan sistem gelembung (bubbling) dan sirkulasi (sirculating), dan gasifier aliran berjalan (entrained flow). Fluidized bed dan entrained flow gasifier lebih sesuai dan dipakai untuk pembangkit energi atau industri skala besar, sehingga dalam proposal ini hanya dibahas jenis fixed bed gasifier atau gasifier dengan alas tetap.
Penggunaan gasifier yang digabungkan dengan mesin gas diperlukan beberapa modifikasi pada mesin karena gabungan gas hasil gasifikasi dan hasil karburasi berdampak pada konsentrasi campuran yang mempengaruhi perbandingan kompresi dan penyalaan. Di negara-negara berkembang, prospek pengembangan gasifier biomassa masih terkendala oleh lebih murah dan mudahnya sumber bahan bakar biomassa dan bahkan minyak, serta biaya awal yang relatif besar, serta belum dijadikannya faktor kelestarian lingkungan dalam seluruh aspek kehidupan. Meskipun demikian dalam jangka panjang, khususnya dengan semakin mahal dan langkanya minyak, dan dengan semakin meningkatnya taraf hidup masyarakat, gasifikasi merupakan salah satu alternatif yang perlu terus dikembangkan.
0 comments:
Post a Comment