Pemodelan gasifikasi sekam padi dengan Aspen Plus

Abstract

Pemanfaatan energi baru dan terbarukan (EBT) sebagai sumber listrik di Indonesia sedang ditingkatkan. Salah satu aplikasi EBT adalah gasifikasi biomassa. Gasifikasi biomassa menimbulkan emisi pencemaran lingkungan yang lebih sedikit dari pembakaran dan dapat memproses bahan biomassa yang tidak terpakai atau limbah. Salah satu biomassa yang dapat digunakan untuk gasifikasi namun masih kurang dimanfaatkan adalah sekam padi. Meskipun sekam padi melimpah di Indonesia namun sekam padi hanya dibakar atau dijadikan media tanam. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui faktor-faktor yang memengaruhi gasifikasi sekam padi dalam aplikasi pembangkit listrik. Pada penelitian ini dilakukan pemodelan gasifikasi sekam padi dengan menggunakan aplikasi Aspen Plus. Model pendekatan kesetimbangan divalidasi untuk mengetahui keakuratan model. Pembentukan ter pada gasifikasi disertakan dengan asumsi ter adalah benzena. Agen gasifikasi yang digunakan adalah udara dan kukus. Variabel equivalence ratio (ER) divariasikan pada rentang 0,1 hingga 1 dengan interval 0,1 pada temperatur 800 oC tanpa kukus. Temperatur gasifier divariasikan pada rentang 700 oC hingga 900 oC dengan interval 10 oC pada ER 0,3 tanpa kukus. Variabel steam to biomass ratio (S/B) divariasikan pada rentang 0 hingga 1 dengan interval 0,1 pada temperatur 800 oC dan ER 0,3. Variabel yang diamati adalah rasio hidrogen terhadap karbon monoksida (H2/CO), LHV, dan jumlah ter pada syngas. Model berhasil divalidasi, namun komposisi metana dalam syngas lebih rendah dari yang seharusnya. Ter tidak terbentuk akibat energi Gibbs pembentukkan ter yang positif (tidak terjadi secara spontan). Seluruh variabel berpengaruh terhadap kualitas syngas, namun variabel ER memiliki pengaruh terbesar terhadap LHV. H2/CO cenderung naik dengan kenaikan ER dan S/B tetapi turun dengan kenaikan temperatur. Kecenderungan perubahan nilai LHV berkebalikan dengan rasio H2/CO. Didapatkan kondisi terbaik pada LHV 6,3 MJ/Nm3 dan H2/CO 1,07 dalam kondisi temperatur 900 oC, ER 0,3, dan tanpa kukus.