BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sampai saat ini sumber

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sampai saat ini sumber energi utama yang masih terus dimanfaatkan secara kontinyu
masih mengandalkan sumber daya mineral yang berasal dari energi tidak terbarukan.Cadangan
energi fosil dunia khususnya minyak bumi mulai menipis. Diperkirakan cadangan minyak bumi
dunia hanya sekitar 1,35 triliyun barrel dan akan habis dalam jangka waktu 90 tahun.
(Yusgiantoro,P 2006). Sementara dari waktu ke waktu kebutuhan akan energi selalu bertambah.
Pemanfaatan batubara merupakan salah satu sumber daya energi yang paling siap menggantikan
peranan minyak bumi, mengingat sumber daya batubara Indonesia cukup melimpah 57,8 milyar
ton (Yusgiantoro,P 2006). Batubara akan menjadi sumber energi utama di antara sumber daya
energi fosil masa mendatang karena ketersediaan cadangan yang melimpah di Indonesia, pada
tahun 2005 sekitar 33,7 juta ton yang semestinya dipertimbangkan tidak hanya sebagai bahan
bakar PLTU dan pabrik semen melainkan juga dimanfaatkan secara lebih luas pada berbagai
sektor untuk menggantikan peranan minyak bumi (Jenie,SD 2006). Namun, dalam rangka
menjalankan Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional yang
bertujuan untuk menjamin keamanan pasokan energi di dalam negeri, kita harus memulai untuk
menggunakan sumber energi alternatif, salah satunya adalah energi biomassa karena jumlahnya
yang berlimpah dan dapat diperbaharui.
Berbagai usaha sudah dilakukan untuk menanggulangi dampak buruk krisis energi salah
satunya dengan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dan mengembangkan
sumber energi terbarukan. Porsi pengembangan Energi Baru Terbarukan (EBT) pada program
pemerintah terus meningkat mengingat potensi yang tersedia cukup melimpah. Kontribusi energi
baru dan terbarukan dalam campuran energi primer nasional adalah sebesar 17% dengan
komposisi bahan bakar nabati sebesar 5%, panas bumi 5%, biomasa, nuklir, surya, air, dan angin
5%, serta batubara yang dicairkan sebesar 2%. Maka dari itu berbagai studi tentang energi
alternative menjadi tren yang terus meningkat baik pada skala pendidikan, pengembangan
maupun aplikasi industri.
1
Teknologi gasifikasi merupakan salah satu teknologi pengembangan energi baru dan
sudah banyak digunakan untuk mengkonversi bahan bakar padat menjadi gas mampu bakar
secara thermokimia. Proses gasifikasi sudah banyak dikembangkan di Negara maju seperti
Jepang, Eropa dan Kanada. Biomassa adalah sumber energi terbarukan yang dihasilkan dari
benda-benda di sekitar seperti kayu, limbah, kotoran hewan dan tanaman hidup. Pengolahan
biomassa menjadi energi sangat menguntungkan banyak pihak karena ketersediaannya yang
besar dan mampu menghemat penggunaan energi fosil dalam nilai yang cukup besar. Salah satu
pemanfaatan gasifikasi adalah sebagai pemanas udara, pengering pada pabrik pengolahan teh
(Suhartono 2006). Kelebihan biomassa dibandingkan bahan bakar fosil adalah pada sifatnya
yang sangat mudah terbakar, karena kandungan zat volatil yang tinggi, dan memiliki kandungan
sulfur dan nitrogen yang sangat rendah, sehingga proses pembakarannya hanya menghasilkan
sedikit gas SO2, NOx. Disamping itu juga biomassa memiliki kelemahan yaitu nilai kalornya
rendah sehingga salah satu usaha penggabungan biomassa dan batubara diharapkan dapat
mengatasi masalah tersebut.
Di negara maju pemanfaatan teknologi gasifikasi sudah banyak digunakan untuk
mengkonversi bahan bakar padat menjadi gas mampu bakar (gas produser) secara thermokimia.
Sebuah unit fluidized bed yaitu terdiri dari reaktor yang dapat digunakan untuk mereaksikan
bahan bakar dalam keadaan banyak fasa. Reaktor jenis ini menggunakan fluida (cairan atau gas)
yang dialirkan melalui proses pembakaran (biasanya berbentuk butiran-butiran kecil) dengan
kecepatan yang cukup sehingga material-material padatan akan bergerak berhamburan
sedemikian rupa dan akhirnya material padatan tersebut dapat dianalogikan sebagai fluida.
Pengembangan sebuah teknologi fluidized bed dengan unit siklon memanfaatkan gaya sentrifugal
dan tekanan rendah yang dihasilkan dari gerakan memutar gas panas dan partikel-partikel dalam
sirkulasi sistem. Karena perbedaan berat jenis dan ukuran partikel-partikel yang lebih berat akan
ditarik kembali (re-circulating char) ke ruang bakar sehingga bahan bakar yang digunakan lebih
efisien dan gas yang dihasilkan akan sangat bersih. Disamping itu proses sirkulasi mampu
mempertahankan area hamparan dari kehilangan panas (heat-loss) akibat material hamparan
yang bersirkulasi.
Penelitian tentang proses gasifikasi sudah banyak yang menggunakan di Indonesia, antara
lain oleh Yovita,R.A (2009) yang melakukan penelitian tentang gasifikasi dengan variasi bahan
2
bakar limbah kulit biji kopi dalam reaktor fixed bed dengan sistem inverted downdraft gasifier.
Penelitian selanjutnya dilakukan oleh Nur Khotim (2012) tentang performansi reaktor downdraft
pada gasifikasi biomassa bonggol jagung terhadap variasi laju udara primer. Xu Bingyan, dkk.
(1994) meneliti tentang performa Circulating Fluidized Bed Gasifier (CFBG) menggunakan
biomassa serbuk kayu dengan laju konsumsi 250 kg/jam. Hasilnya menunjukkan peningkatan
equivalence ratio (ER) udara menyebabkan peningkatan temperatur hamparan yang berdampak
pada peningkatan cold-gas efisiensi sampai 75%. Teknologi gasifikasi fluidized bed merupakan
salah satu teknologi alternatif terbaik untuk mengkonversikan bahan bakar sampah menjadi gas
mampu bakar (Sidik Purnomo,Academia,edu). Dalam penelitian ini akan mengalisis pengaruh
komposisi bahan bakar campuran batubara dan biomassa serbuk kayu terhadap performa
circulating fluidized bed. Diharapkan dengan penelitian ini mampu menjadi studi awal dalam
pengembangan sebuah aplikasi teknologi waste-to energy.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh variasi
komposisi campuran bahan bakar batubara dan biomassa serbuk kayu terhadap performansi
gasifier pada sistem circulating fluidized bed (CFB) yang dilengkapi dengan sistem siklon
separator.
1.3 Batasan Masalah
Agar penelitian ini mendapatkan hasil yang maksimal dan lebih terarah,maka perlu
adanya pembatasan masalah. Adapun batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.
Udara yang dimasukkan, udara lingkungan ke dalam gasifier dengan menggunakan
blower centrifugal dengan kapasitas 270 (CMH), 35 kPa, 2820 rpm, 3 phasa/3.8 KW
2.
Kandungan udara lingkungan dianggap konstan
3.
Gas gasifikasi yang dihasilkan adalah gas yang keluar dari cyclone saja
4.
Hal yang divariasikan dalam penelitian ini adalah perbandingan komposisi campuran
bahan bakar batubara dan biomassa serbuk kayu.
5.
Biomassa yang digunakan dalam proses gasifikasi adalah limbah sawdust kayu lokal
yang didapatkan dari industri rumah tangga, seperti kayu :Jati,Nangka dan Cempaka.
3
6.
Massa bahan bakar di dalam gasifier sudah ditentukan 20 kg.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa:
 Performansi gasifier sirkulasi terhadap variasi komposisi campuran bahan bakar dengan
mengkonversikan bahan bakar biomassa serbuk kayu dan batubara serta kualitas gas
yang dihasilkan oleh gasifier.
 Kandungan SynGas out put CO dan CH4 terhadap variasi komposisi campuran bahan bakar
antara serbuk kayu dan batubara.
 Pengaruh komposisi variasi campuran bahan bakar terhadap durasi waktu operasi,durasi
sysngas menyala dan durasi waktu operasi
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diperoleh dari hasil penelitian ini adalah:
1.
Untuk mendapatkan bahan bakar alternatif dengan tujuan untuk mengurangi
penggunaan bahan bakar fosil.
2.
Memberikan nilai tambah dari limbah sampah biomassa yang dapat dimanfaatkan
sebagai percampuran bahan bakar alternative
3.
Mengembangkan teknologi creatif dimasyarakat.
4.
Memanfaatkan limbah sampah di Badung dan mampu memberdayakan sampah
menjadi berguna untuk mengurangi polusi.
4