Simulasi Proses Produksi Syngas dari Limbah Cangkang Kelapa Sawit (Palm Kernel Shell) dengan Metode Gasifikasi Menggunakan Perangkat Lunak Aspen Plus

Abstract

Energi biomassa merupakan energi terbarukan yang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti bahan bakar fosil yang ketersediaannya kian menipis. Salah satu energi terbarukan yang prospek penggunaannya luas adalah syngas. Metode yang digunakan untuk mengkonversi biomassa menjadi syngas adalah gasifikasi. Proses gasifikasi merupakan salah satu proses konversi termal biomassa dan batubara menjadi gas bakar. Dari berbagai jenis biomassa, limbah cangkang kelapa sawit dipilih sebagai bahan baku produksi syngas karena karakteristik fisika dan kimia yang lebih baik dibandingkan jenis biomassa terutama limbah kelapa sawit lainnya. Selain itu, limbah cangkang kelapa sawit memiliki nilai kalor yang lebih tinggi dengan tingkat kelembaban yang lebih rendah sehingga mampu menghasilkan produk syngas lebih banyak. Dalam penelitian ini, proses produksi syngas dikembangkan dengan metode gasifikasi menggunakan perangkat lunak Aspen Plus. Pemodelan dilakukan berdasarkan hasil eksperimen proses gasifikasi dengan menggunakan jenis reaktor fluidized bed dengan kondisi operasi pada suhu 800 oC. Sebagai bahan baku digunakan limbah cangkang kelapa sawit sebesar 1000 kg/jam dengan ukuran partikel 0,2 mm. Analisis produk dilakukan dengan memvariasikan jenis media gasifikasi (steam dan udara), suhu gasifikasi (500 - 1000 °C) dan rasio ekivalensi atau nilai ER (0,19 - 0,27). Media gasifikasi yang digunakan yaitu steam dengan rasio 1:5 dan udara dengan laju alir 0,5 Nm3/jam. Hasil analisis pada variasi suhu reaktor gasifikasi menunjukkan bahwa suhu optimal proses gasifikasi berada pada suhu 800 oC. Berdasarkan model yang dikembangkan, reaktor gasifikasi dapat dioptimalkan untuk mencapai berbagai tujuan, seperti meningkatkan produksi hidrogen dengan suhu gasifikasi yang bervariasi dan rasio ekivalensi. Kenaikkan suhu dapat meningkatkan produksi hidrogen sedangkan rasio ekivalen berbanding lurus dengan produksi karbon dioksida dan efisiensi konversi karbon.