Asep Andi Suryandi (23212059), Eko Aptono Tri Yuwono (23212092) Biomassa & Biogas Asep Andi Suryandi (23212059), Eko Aptono Tri Yuwono (23212092)

Pendahuluan Biomassa adalah sebutan yang diberikan untuk material yang tersisa dari tanaman atau hewan seperti kayu dari hutan, material sisa pertanian serta limbah organik manusia dan hewan. Energi yang terkandung dalam biomassa berasal dari matahari. Melalui fotosintesis, karbondioksida di udara ditransformasi menjadi molekul karbon lain (misalnya gula dan selulosa) dalam tumbuhan. Biogas adalah Gas yang dihasilkan akibat proses degradasi material organik yang dilakukan oleh bakteri anaerob maupun melalui proses fermentasi Biomass yang mengalami proses gasifikasi

Sumber Biomass Tanaman dan pepohonan Berupa cabang, ranting, limbah penggergajian, dll Limbah Aglikultur (pertanian dan peternakan) Berupa material kering (jerami, bonggol jagung, dll) dan material basah (limbah peternakan) Limbah Industri dan Rumah Tangga Seperti produk sisa industri kertas, tekstil, dan sampah rumah tangga

Sumber Biomassa di Indonesia dari pertanian

Konversi Energi Biomassa Bentuk energi utama Biomassa : energi panas Bahan bakar transportasi Bahan baku kimia

Bagan Produksi Biomassa Sumber: www.IEA.org

Proses konversi Biomassa Combustion Material Biomassa yang kering dan mudah terbakar dimasukkan dalam ruang pembakaran, energi yang dimanfaatkan berupa energi panas Gassification Biomassa yang sudah berbentuk karbon direaksikan dengan, oksigen dan uap air dalam temperatur yang tinggi. Dari proses ini akan dihasilkan syngas (syntethic gas) yang berupa H2 dan CO. Pyrolysis Proses dekomposisi biomassa secara thermal tanpa melibatkan oksigen. Produk hasil pyrolysis adalah bio oil dan arang.

Reaktor Gasifikasi Fixed bed Fluidized bed Counter – current (biomassa turun dari atas dan gas mengalir ke atas) Co – current flow (biomasa dan gas sama-sama turun dari atas) Fluidized bed

Fixed Bed – Counter current Gas keluaran reaktor temperatur 80 – 100 oC Kelebihan : Sederhana, proses lebih murah Dapat menangani biomassa yang memiliki kandungan air dan material anorganik tinggi (misalnya sampah kota) Teknologi yang sudah terbukti (proven) Kekurangan : kandungan tar yang mencapai 10-20% berat, sehingga dibutuhkan proses pembersihan gas yang lebih ekstensif sebelum dilanjutkan ke unit operasi lainnya.

Fixed Bed – Co current Gas keluaran reaktor temperatur 700oC Kelebihan : Hampir 99,9% tar yang terbentuk dikonsumsi kembali, sehingga hampir tidak membutuhkan proses pembersihan tar Mineral terbawa dalam char/debu, sehingga kebutuhan siklon dapat dikurangi Teknologi proven, sederhana, dan biaya yang dibutuhkan lebih murah Kekurangan : Membutuhkan pengeringan umpan hingga kandungan airnya <20% Gas sintesis yang keluar dari reaktor memiliki temperatur yang tinggi, sehingga membutuhkan sistem pemanfaatan panas sekunder 4-7% kandungan karbon tidak terkonversikan

Fluidized bed Material biomass dimasukkan pada tungku yang terdiri dari pasir yang terus bergerak Kelebihan : Perolehan gas produk lebih seragam Profil temperatur di sepanjang reaktor lebih seragam Rentang ukuran partikel yang dapat dioperasikan dalam gasifier ini lebih lebar, termasuk partikel halus Kekurangan : Laju perpindahan panas antara material inert, bahan bakar, dan gas lebih cepat

Proses konversi Biomassa Fermentasi Proses pengolahan biomassa yang berupa gula kompleks (karbohidrat) maupun gula sederhana menjadi ethanol dengan bantuan bakteri atau ragi. Bio ethanol ini dapat digunakan sebagai bahan bakar. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut : C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

Proses konversi Biomassa Penguraian anaerob Merupakan proses penguraian biomassa dengan bantuan mikrobateria tanpa melibatkan oksigen. Proses penguraian oleh bakteri ini menghasilkan gas methan

Teknologi Pembangkit Listrik Biomassa Ada empat jenis utama teknologi pembangkitan Biomassa: Combustion Mixed Burning Gasification Bio gas

Teknologi Biomass Combustion Merupakan siklus pembangkit uap Biomassa secara langsung membakar boiler, menghasilkan uap bertekanan dan bertemperatur tinggi untuk memutar turbin uap Kunci utama keberhasilan teknologi ini adalah: Perlakuan awal biomassa Kemampuan boiler untuk menerima berbagai jenis biomassa Efisiensi dari boiler dan turbin uap

Teknologi Biomass Combustion

Teknologi Biomass Mixed Burning Teknologi ini menggunakan biomassa dan batubara sebagai bahan bakar dari pembangkit Dua mode teknologi pembangkitan mixed burning: Biomassa secara langsung dicampur dengan batubara pada saar pembakaran di boiler Biomassa pertama-tama digasifikasi, kemudian gas tersebut dibakar dengan batubara di boiler Kedua mode tersebut tetap harus memperhatikan perlakuan awal pada biomassa agar sesuai dengan kebutuhan boiler dan syarat gasifikasi.

Teknologi Biomass Mixed Burning

Teknologi Biomass Gasification Berupa Pembangkit Diesel atau Turbin Gas combine cycle Biomassa akan digasifikasi untuk menghasilkan gas pembakaran. Setelah dibersihkan, gas dibakar di mesin bakar atau turbin gas skala kecil untuk menghasilkan listrik. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada teknologi ini adalah: Efisiensi yang tinggi dari teknologi gasifikasi Kecocokan gas dengan mesin bakar atau turbin gas Kemampuan gasifier atau penghasil gas untuk menerima berbagai sumber biomassa

Teknologi Biomass Gasification

Teknologi Pembangkitan Biogas Biogas diperoleh dari fermentasi anaerob cairan organik yang bersumber dari sampah atau kotoran hewan. Gas yang dihasilkan digunakan sebagai bahan bakar gas dari mesin bakar, turbin gas atau boiler Yang perlu diperhatikan dari teknologi ini adalah: Efisiensi yang tinggi dari teknologi fermentasi anaerob Teknologi mesin biogas

Keunggulan biomassa: Biomassa merupakan sumber energi terbarukan (tanaman dapat tumbuh kembali pada lahan yang sama). Biomassa dapat membantu mengurangi impor bahan bakar asing dan membantu meningkatkan kemandirian energi negara (biomassa digunakan untuk mengurangi kebutuhan bahan bakar fosil seperti batubara, minyak dan gas alam). Peningkatan penggunaan biomassa dari limbah dapat menyebabkan polusi jauh lebih sedikit di dunia (dengan mengkonversi sampah menjadi sumber energi yang berguna).

Keunggulan biomassa: Menggunakan biomassa adalah pilihan yang lebih ramah lingkungan bila dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar fosil dan dapat membantu mengurangi tingkat total emisi gas rumah kaca (jika tanaman tidak dibakar secara langsung). Terbukti merupakan teknologi energi terbarukan yang mampu memberikan hasil instan. Sumber biomassa dapat ditemukan di semua negara di dunia. Banyak teknologi berbeda yang dapat digunakan untuk mengkonversi biomassa menjadi bentuk energi yang berguna.

Kelemahan Biomassa: Kayu masih merupakan sumber biomassa utama di dunia dan terlalu banyak menggunakan kayu sebagai bahan bakar bisa mengakibatkan efek yang lebih buruk untuk iklim daripada bertahan dengan bahan bakar fosil (ini dapat dihindari dengan menggunakan limbah kayu saja dan dengan memberlakukan peraturan yang sangat ketat berapa banyak kayu yang digunakan dan bagaimana mereka dibakar). Menggunakan banyak lahan untuk biomassa dapat menyebabkan berkurangnya lahan untuk menanam tanaman pangan.

Kelemahan Biomassa: Banyak teknologi yang digunakan untuk mengkonversi biomassa menjadi bentuk energi yang berguna masih tidak cukup efisien dan membutuhkan biaya yang signifikan. Jika tanaman dibakar langsung, biomassa dapat menyebabkan tingkat  polusi yang sama seperti bahan bakar fosil. Ketergantungan yang tinggi pada kayu.