AJI BAGUS PRASETIO JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

Presentasi berjudul: "AJI BAGUS PRASETIO JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK"— Transcript presentasi:

1 EFEK PENURUNAN KADAR CO2 PADA BIOGAS DENGAN ABSORBSI NaOH TERHADAP KECEPATAN RAMBAT API
AJI BAGUS PRASETIO JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MALIKUSSALEH

2 Latar Belakang Bioenergi yang terus dikembangkan salah satunya adalah biogas. Biogas merupakan sumber energi terbarukan yang dihasilkan secara anaerobic digestion atau fermentasi anaerob dari bahan organik seperti sampah, sisa-sisa makanan, kotoran ternak dan limbah industri makanan. Pemanfaatan limbah organik sebagai bahan baku biogas tentu akan memberikan efek ganda dalam menyediakan energi yang dapat diperbaharui ramah lingkungan dan dapat menciptakan lingkungan peternakan yang lebih bersih dan sehat (Sugiarto et al, 2013a:1) Dari kandungan biogas di atas masih terdapat banyak zat pengotor (inhibitor) dalam biogas yang mempengaruhi kualitas dari biogas, salah satunya adalah CO2 (25 – 45%). Karbondioksida merupakan molekul yang dapat menghambat dan menurunkan laju reaksi pembakaran,

3 Produksi Unlimited - Biogas 146 tahun - Batubara 62 tahun 23 tahun Gas
Minyak 62 tahun Gas 146 tahun - Batubara Unlimited - Biogas Sumber daya Cadangan Biogas Produksi

4 BioGAS Its our solutions The renewable energy

5 Rumusan masalah 1. Bagaimana Pengaruh konsentrasi NaOH dan waktu kontak terhadap kualitas pemurnian biogas dengan larutan NaOH?

6 Tujuan Penelitian Mengetahui perbandingan penurunan gas karbondioksida dalam proses pemurnian biogas dengan variasi konsentrasi dan lama kontak NaOH. Mengetahui pengaruh konsentrasi NaOH terhadap cepat rambat api.

7 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah:
Mahasiswa dapat mempelajari prinsip kerja dari biogas Memberikan pengetahuan tentang pemilihan konsentrasi absorben NaOH yang akan digunakan pada biogas.. Memberi tambahan kreativitas dan ide dalam pengembangan produk industri dengan pendayagunaan. Dapat memberikan gambaran bagi Civitas Akademik jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh yang berkeinginan untuk mengembangkan lebih jauh tekhnologi biogas. Memberikan dampak positif kepada masyarakat sehingga mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dan memberdayakan energi biogas sebagai energi alternatife yang ramah lingkungan dan ekonomis.

8 Batasan Masalah Struktur dan reaksi kimia pembakaran dari bahan bakar tidak termasuk dalam pembahasan. Kondisi suhu dan kelembapan ruangan dianggap tetap dan pengaruh angin diabaikan.

9 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Biogas  anaerobic process  Methanobacterium sp.  renewable fuel Gas yang dihasilkan adalah gas metana (CH4), gas karbon dioksida (CO2), gas hidrogen (H2), gas nitrogen (N2) dan gas hidrogen sulfida (H2S) (Sugiarto et al, 2013:3). Biogas  pembangkit listrik dan sumber panas. -Satu meter kubik (1 m³) metana memiliki kandungan energi sebesar 10 kWh. Biogas secara khusus (60% metana) terletak pada kisaran 6 kWh, jadi kandungan energi rata- rata satu meter kubik biogas setara dengan 0,6 liter bahan bakar minyak (BBM).

10 Komposisi Biogas No Komponen Satuan Konsentrasi (a) (b) (c) (d) (e) 1
Metana (CH4) % 50-75 40-70 55-65 55-75 2 Karbon dioksida (CO2) 25-45 30-60 25-40 35-45 3 Uap air (H2O) 2(20ºC)–7(40ºC) 4 Oksigen (O2) ppm < 2 - 0,1-0,5 5 Nitrogen (N2) 0-3 0-0,3 6 Ammonia (NH3) < 1 7 Hidrogen (H2) 0-1 1-5 8 Hidrogen sulfida (H2S) Sumber: (a) Al Seadi et al. (2008); (b) Muryanto et al. (2006); (c) Hambali et al. (2007); (d) Arifin et al. (2008); (e) (2013)

11 Kesetaraan Aplikasi 1 m3 Biogas setara dengan 1 m3 biogas
1 m3 biogas Elpiji 0,56 kg Minyak  tanah 0,62 liter Minyak solar 0,52 liter Kayu bakar 3,50 kg

12 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Produksi Biogas
Temperatur pH Nutrisi Ion kuat dan Salinitas Kandungan Racun dan Hambatan Faktor Konsentrasi Padatan

13 Temperatur Gabungan bakteri anaerob bekerja dibawah tiga kelompok temperatur utama. Temperatur kriofilik yakni kurang dari 20oC, mesofilik berlangsung pada temperatur oC (optimum pada 30-45oC) dan termofilik terjadi pada temperatur 40-80oC (optimum pada 55-75oC). Kondisi optimum merupakan kondisi dimana laju pertumbuhan mencapai maksimum sehingga laju penguaraian senyawa organik juga akan mencapai maksimum PH: Pada dekomposisi anaerob faktor pH sangat berperan, karena pada rentang pH yang tidak sesuai mikorba tidak dapat tumbuh dengan maksimum dan bahkan dapat menyebabkan kematian yang pada akhirnya dapat menghambat perolehan gas metana. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan mikroorganisme adalah 6,8-7,8 NUTRISI: Mikroorganisme membutuhkan beberapa vitamin essensial dan asam amino.

14 NaOH Natrium hidroksida (NaOH) juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida merupakan jenis basa logam kaustik. Natrium hidroksida terbentuk dari oksida basa natrium oksida yang dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran, dan larutan jenuh 50%. NaOH bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. NaOH juga sangat larut dalam air dan akan melepaskan kalor ketika dilarutkan dalam air. Larutan NaOH meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas (Anonymous, 2012)

15 Pemurnian Biogas Menggunakan NaOH
Pemisahan kandungan CO2 dalam biogas dapat dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH karena pada Penggunaan absorbsi kimia dalam fase cair sering digunakan untuk mengeluarkan zat pelarut secara lebih sempurna dalam campuran gasnya. Pada absorbsi CO2 dengan larutan NaOH terjadi reaksi : Pemisahan kandungan CO2 dalam biogas dilakukan dengan mengalirkan biogas ke dalam purifier yang di dalamnya terdapat larutan NaOH. NaOH tersebut akan mengabsorbsi gas CO2 yang melewati alat pemurnian.

16 Proses Pembakaran Secara umum, pembakaran dapat didefinisikan sebagai proses atau reaksi oksidasi yang sangat cepat antara bahan bakar (fuel) dan oksidator dengan menimbulkan panas atau nyala dan panas. Jika oksigen yang dibutuhkan untuk proses pembakaran diperoleh dari udara, dimana udara terdiri dari 21% oksigen dan 78% nitrogen, maka reaksi stoikiometri pembakaran hidrokarbon murni CmHn dapat ditulis dengan persamaan:

17 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O Pembakaran Metana
Metana adalah hidrokarbon paling sederhana yang berbentuk gas dengan rumus kimia CH4. Metana murni tidak berbau, tapi jika digunakan untuk keperluan komersial, biasanya ditambahkan sedikit bau belerang untuk mendeteksi kebocoran yang mungkin terjadi. Sebagai komponen utama gas alam, metana adalah sumber bahan bakar utama. Pembakaran satu molekul metana dengan oksigen akan melepaskan satu molekul CO2 (karbondioksida) dan dua molekul H2O (air): CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

18 Hipotesa Dari permasalahan di atas dapat diambil hipotesa sebagai berikut: Ukuran konsentrasi NaOH yang semakin tinggi akan meningkatkan penurunan kandungan karbondioksida (CO2) dalam proses pemurnian biogas. Waktu kontak NaOH terhadap biogas yang semakin lama akan meningkatkan penurunan kandungan karbondioksida (CO2) dalam proses pemurnian biogas. Pengurangan kadar CO2 pada hasil purifikasi biogas akan mempercepat karakteristik rambat api.

19 BAB 3. METODELOGI PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental, yaitu suatu metode yang digunakan untuk menguji pengaruh variasi konsentrasi NaOH dan waktu kontak terhadap kualitas pemurnian biogas dengan menggunakan larutan NaOH, dalam penelitian ini, proses pemurnian biogas dilakukan dengan sistem penyerapan absorbsi kandungan gas karbon dioksida (CO2) menggunakan NaOH yang telah divariasikan konsentrasinya. Biogas disirkulasikan ke alat purifikasi sistem kontinyu untuk menyerap gas CO2 menggunakan larutan NaOH. Biogas hasil purifikasi (purified biogas) digunakan sebagai bahan bakar pada alat uji karakteristik nyala api. Pengujian tahap ini adalah untuk mengetahui pengaruh purified biogas terhadap karakteristik nyala api. Metode penelitian dilakukan dengan merekam proses nyala api secara visual menggunakan camera high speed. Uji karakteristik api Sirkulasi sistem kontinyu Purifikasi biogas dengan larutan NaOH Gas Analizer Helle-shaw Cell

20 Pemurnian biogas sistem kontinyu

21 KESIMPULAN Bioenergi yang terus dikembangkan salah satunya adalah biogas. Biogas merupakan sumber energi terbarukan yang dihasilkan secara anaerobic digestion atau fermentasi anaerob dari bahan organik seperti sampah, sisa-sisa makanan, kotoran ternak dan limbah industri makanan. Pemanfaatan limbah organik sebagai bahan baku biogas tentu akan memberikan efek ganda dalam menyediakan energi yang dapat diperbaharui ramah lingkungan dan dapat menciptakan lingkungan peternakan yang lebih bersih dan sehat . Dari kandungan biogas di atas masih terdapat banyak zat pengotor (inhibitor) dalam biogas yang mempengaruhi kualitas dari biogas, salah satunya adalah CO2 (25 – 45%). Karbondioksida merupakan molekul yang dapat menghambat dan menurunkan laju reaksi pembakaran, Ukuran konsentrasi NaOH yang semakin tinggi akan meningkatkan penurunan kandungan karbondioksida (CO2) dalam proses pemurnian biogas. Waktu kontak NaOH terhadap biogas yang semakin lama akan meningkatkan penurunan kandungan karbondioksida (CO2) dalam proses pemurnian biogas. Pengurangan kadar CO2 pada hasil purifikasi biogas akan mempercepat karakteristik rambat api.

22 SATRIA 120120013 TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MALIKUSSALEH
Terima kasih SATRIA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MALIKUSSALEH