Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Sekam padi menjadi salah satu limbah biomassa yang melimpah di Indonesia. Salah satu cara konversi sekam padi menjadi energi alternatif adalah gasifikasi biomassa. Gasifikasi biomassa merupakan proses termokimia untuk mengonversi bahan baku biomassa menjadi bahan bakar gas atau bahan baku gas kimia (producer gas). Gasifikasi biomassa yang tengah dikembangkan adalah tipe fixed bed downdraft. Tipe ini dipilih karena hasil tar yang sedikit dan cocok untuk skala mikro. Salah satu permasalahan dari desain reaktor gasifikasi biomassa yang digunakan adalah kurang meratanya proses oksidasi parsial, sehingga memengaruhi zona pirolisis. Proses oksidasi parsial yang kurang merata ini disebabkan oleh pada bagian tengah reaktor tidak tersuplai udara dengan merata. Pada penelitian sebelumnya yang menggunakan cangkang kelapa dan sekam padi, equivalence ratio (ER) untuk proses gasifikasi adalah 0,4. Maka untuk melakukan optimasi zona pirolisis, dilakukan modifikasi air intake dengan menambahkan circular air intake. Setelah dilakukan modifikasi dan pengujian pada temperatur operasional zona pirolisis 300-700 oC, dengan melakukan variasi ER yaitu 0,19, 0,24, 0,27, dan 0,31, akhirnya didapatkan ER paling optimal untuk menghasilkan producer gas dengan kualitas baik yaitu pada ER 0,24. ER paling optimal ini sesuai dengan standar gasifikasi biomassa, yaitu sekitar 0,25.

---

Rice husks into one of abundant biomass waste in Indonesia. One way of converting rice husks into alternative energy is biomass gasification. Biomass gasification is a thermochemical process to convert biomass feedstock into fuel gas or chemical feedstock gas (producer gas). Gasification of biomass that is being developed is a type of fixed bed downdraft. This type is chosen because the results were a little tar and suitable for the micro scale. One of the problems of biomass gasification reactor design used is less inequality partial oxidation process, thus affecting the pyrolysis zone. Partial oxidation process is uneven due to the middle part of the reactor is not well supplied with evenly distributed air.

Previous studies using coconut shells and rice husks, equivalence ratio (ER) for the gasification process is 0.4. Then to optimize the pyrolysis zone, be modified by adding circular air intake. After the modification and testing the operating temperature pyrolysis zone of 300-700 °C, by doing ER variation is 0.19, 0.24, 0.27, and 0.31, eventually obtained the most optimal ER to produce gas producer with good quality, namely the ER 0.24. This ER is the most optimized according to the standard gasification of biomass, which is about 0.25."

"Sekam padi dan serbuk gergaji adalah biomassa yang melimpah di Indonesia sebagai negara agraris sehingga dapat dimanfaatkan dengan baik sebagai bahan bakar energi terbarukan pada proses gasifikasi. Tipe reaktor gasifikasi Fixed Bed Downdraft menjadi pilihan karena jenis reaktor yang sederhana, memungkinkan berbagai bahan bakar, dan menghasilkan syngas relatif bersih dengan kandungan tar dan partikel yang kecil sehingga memiliki efisiensi tinggi. Tujuan dari tesis ini adalah mengetahui nilai optimum kalor dan efisiensi termal pada variasi nilai rasio ekivalensi, suhu gasifikasi dan campuran sekam dan sebuk gergaji melalui proses simulasi berbasis semi kesetimbangan. Hasil simulasi data gas sintesis yang disajikan berupa CH4, H2, CO dan CO2 yang divalidasi dengan literatur eksperimen dan simulasi. Variabel terikat dalam tesis ini adalah laju alir massa feedstock senilai 1,7 kg/jam dengan variasi rasio ekivalensi 0,18, 0,23, 0,27, dan 0,31, variasi suhu gasifikasi 400oC hingga 1000oC dan variasi campuran umpan senilai 100% sekam, 75:25, 50:50, 25:75 dan 100% serbuk gergaji. Adapun olah data yang diperlukan yaitu menghitung rasio ekivalensi, berat molekul gas dan biomassa, densitas syngas, massa syngas per massa biomassa dan nilai Lower Heating Value (LHV). Pada akhirnya, hasil riset ini menunjukkan bahwa rasio ekivalensi optimum ditemukan senilai 0,27 dengan kalor syngas paling maksimum sebesar 3,05 MJ/kg untuk sekam dengan effsiensi 29,26% dan 4,99 MJ/kg untuk serbuk gergaji dengan effsiensi 34,51%. Sedangkan suhu optimum ditemukan senilai 700oC pada sekam dengan kalor syngas 3,38 MJ/kg effsiensi 32,36% dan 750oC pada serbuk gergaji sebesar 5,84 MJ/kg effisiensi 40,42%. Ditambah lagi seiring tambahan campuran 25% serbuk gergaji pada sekam dapat meningkatkan rata-rata kalor syngas dan termal effisiensi masing-masingnya sebesar 3% dan 1,93%.

---

Rice husks and sawdust are abundant biomass in Indonesia as an agricultural country so that they can be utilized properly as renewable energy fuels in the gasification process. The Fixed Bed Downdraft gasification reactor type was chosen because the reactor type is simple, allows for a variety of feedstocks, and produces relatively clean producer gas with small tar and particle content so that it has high efficiency. The purpose of this research is to determine the optimum value of energy and thermal efficiency for variations of the equivalence ratio, gasification temperature and mixture of rice husks and sawdust through simulation process based a semi-equilibrium method. The results of the simulation of the syngas data presented the content of CH4, H2, CO and CO2 were validated by the experimental and simulation literature. The dependent variable in this research is the feedstock mass flow rate of 1.7 kg/hour with variations of the equivalence ratio of 0.18, 0.23, 0.27, and 0.31, the variation of the gasification temperature from 400oC to 1000oC and the variation of the feedstock mixture as 100% rice husk, 75:25, 50:50, 25:75 and 100% sawdust. Then data processing required is to calculate the equivalence ratio, gas and biomass molecular weight, syngas density, syngas mass per biomass mass and Lower Heaing Value (LHV) value. Finally, the results of this research showed that the optimum equivalence ratio was found to be 0.27 with the maximum syngas energy as 3.05 MJ/kg for husk with an efficiency of 29.26% and 4.99 MJ/kg for sawdust with an efficiency of 34, 51%. Meanwhile, the optimum temperature was found to be 700oC in husk with syngas energy of 3.38 MJ/kg efficiency of 32.36% and 750oC on sawdust of 5.84 MJ/kg efficiency of 40.42%. In addition, adding 25% sawdust to the rice husks can increase the average syngas energy and thermal efficiency by 13% and 1.93%, respectively."

"Kelangkaan sumber energi di dunia sekarang ini menimbulkan polemik di masyarakat yang berujung kepada sulitnya mendapatkan sumber energi itu sendiri Hal demikian juga terjadi pada masyarakat kota Plered Purwakarta yang mayoritas penduduknya berprofesi sebagai pengrajin keramik dan gerabah Semakin mahalnya bahan bakar untuk pembakaran gerabah menyebabkan harga gerabah itu semakin naik yang berujung pada kalah saingnya nilai jual gerabah terhadap produk produk plastik Hal ini tidak baik karena lambat laun ciri khas kota Plered sebagai kota penghasil gerabah akan redup dan menghilang Untuk itulah diperlukan teknologi alternatif yang menggunakan bahan bakar alternatif sabagai pengganti dari bahan bakar fosil sehingga produksi gerabah di kota Plered tidak hilang Salah satunya melalui teknologi gasifikasi yang menghasilkan gas mampu bakar dengan mengkonversikan bahan bakar padat khususnya biomassa Penelitian sebelumnya sudah dilakukan dengan menitikberatkan pemakaian cangkang kelapa sebagai bahan bakar biomassa penggerak sistem gasifikasi ini Akan tetapi penggunaan biomassa cangkang kelapa ini dinilai kurang efektif mengingat pemakaiannya yang masih banyak di masyarakat dan lagi produksinya masih tidak se massal sekam padi yang merupakan produk pokok rakyat Indonesia Untuk itulah pada penelitian ini dilakukan optimasi sistem gasifikasi menggunakan bahan bakar sekam padi Penelitian dititikberatkan pada modifikasi reaktor gasifikasi dan mencari kestabilan api untuk pembakaran gerabah sehingga didapat pembakaran yang efektif dan murah.

---

The lack of energy sources in today 39 s world poses a polemic in the society which led to the difficulty of getting an energy source itself This problem likewise occurred in the society of Plered Purwakarta that majority of the population made their living as artisans of ceramics and pottery The more expensive fuel for burning the pottery the more expensive the pottery price will be which resulted in lost sales value of pottery competitiveness from plastic products This is not good because gradually the characteristic town of the pottery producing city of Plered will dim and disappear So it is necessary to find the alternative technologies that use alternative fuels in replacement of fossil fuel that result in the production value of pottery in Plered will not decline One of the alternative technologies is through gasification technology that able to convert solid fuels into combustible gas in particular biomass fuels Previous research had already been done by focusing on the use of coconut shell as fuel in biomass gasification However the use of coconut shell biomass as gasification fuel is less effective considering the use this biomass that are still many in the society and also its sources is not as many as rice husk biomass which is the major product of Indonesia On that the research will be done by optimizating the gasification biomass system using rice husk fuel The research will be focused on gasification reactor modification and acquire the stability of flame in gasification burner to burn the potteries so the combustion will more effective and affordable."

"Biomass gasification is a process to convert biomass to be a combustible gas. That combustible gas named syngas later will be mixed with air or oxidator inside the gas burner to get appropiate mixing or air and fuel then could be produce optimum flame after being ignited. Gas burner that could mix the fuel and the air appropiately needed to get the optimum flame. Swirl vane is a part of gas burner that has a function to make a perfect mixing of air and fuel.The problem is the optimum number of swirl vane on gas burner still unknown. Experiment of three kinds of gas burner with different number of swirl vane; six ,eight , and ten swirl vanes done in this thesis with an objective to find out the most optimum number of swirl vane on gas burner.The results of experiment on variation of swirl vane number on gas burner is gas burner with 8 swirl vanes has the highest average flame temperature (795°C), also the highest heat release rate (11,15 kJ/s). Higher the flame temperature result in higher heat release rate. Combustion efficiency on gas burner with 8 swirl vanes is the best with 85,5%, then gas burner with 10 swirl vanes with 85,1%, and the last gas burner with 6 swirl vanes with 83,1%. Those result indicate that gas burner with 8 swirl vanes could make the best internal recirculation zone (IRZ) so that the mixing of air and fuel in the gas burner with 8 swirl vanes becomes more perfect than the other gas burner result in the most perfect combustion process."

"Indonesia memiliki potensi limbah sekam padi yang cukup besar yaitu setara 150 GJ/tahun, sepertiga lebih dari potensi keseluruhan biomassa di Indonesia yaitu 470 GJ/tahun. Gasifikasi biomassa skala kecil tipe fixed bed downdraft menjadi salah satu solusi terbaik untuk memanfaatkan sekam padi menjadi energi untuk pembangkit listrik dan panas. Dari penelitian yang telah dilakukan di luar negeri dan dari penelitian sebelumnya, penggunaan secondary air intake pada reaktor terbukti efektif dalam mengurangi tar. Implementasi secondary air intake di posisi Z=38 cm tepat pada zona pirolisis, didapatkan hasil pada ER 0.25 mampu mengurangi tar sebanyak 80,82 dengan kandungan tar pada producer gas sebesar 11,62 gram/Nm3. Sementara pada ER 0,23 didapatkan nilai efisiensi gasifikasi tertinggi sebesar 33,41.

---

Indonesia has a huge potential of rice husk waste that is equivalent to 150 GJ year, one third more than the overall potential of biomass in Indonesia of 470 GJ year. Small scale fixed bed downdraft biomass gasification is one of the best solutions to utilize rice husk to be energy for power and heat generation. From research that has been done abroad and from previous research, the use of secondary air intake at reactor proved effective in reducing tar. Implementation of secondary air intake in position Z 38 cm right on pyrolysis zone, obtained result at ER 0.25 able to reduce tar as much as 80,82 with tar content at gas producer equal to 11,62 gram Nm3. While at ER 0.23 obtained the highest gasification efficiency value of 33.41."

"Sekam padi merupakan salah satu biomassa yang memiliki potensi energi sebesar 3,84 GW. Dengan proses gasifikasi biomassa, sekam padi bisa menghasilkan energi. Tapi setelah proses gasifikasi, masih ada limbah berupa arang maupun abu sekam padi. Untuk menanggulanginya, unsur karbon dari limbah dimanfaatkan kembali. Penelitian ini menggunakan sistem batch fixed bed downdraft gasifier. Dengan memvariasikan posisi injeksi udara sekunder Z , didapatkan temperatur pirolisis yang berbeda. Karena perbedaan temperatur, didapatkan kandungan karbon dan jumlah massa limbah yang bervariasi. Hasilnya, saat Z = 34 cm kandungan karbonnya paling tinggi yaitu, 27,47 . Sedangkan saat Z = 46 cm kandungan karbonnya paling rendah yaitu, 22,11 . Ketika Z = 38 cm massa limbah yang dihasilkan paling rendah yaitu 27,4 dari massa awal.

---

Rice husk is one of the biomass that has an energy potential of 3,84 GW. With the biomass gasification process, rice husk can produce energy. But after the gasification process, there is still waste either rice husk char or rice husk ash. To overcome it, the carbon element from waste is used. This research uses a fixed bed downdraft gasifier batch system. By varying the position of secondary air injections Z , obtain different pyrolysis temperatures. Due to the temperature difference, the carbon content and the amount of waste mass vary. The result, when Z 34 cm carbon content is the highest that is, 27,47 . When Z 46 cm carbon content is the lowest that is 22,11 . When Z 38 cm waste mass produced is the lowest 27,4 from the initial mass."

"Berkembang pesatnya aplikasi sumber energi baru-terbarukan di dunia khususnya Indonesia berpotensi memberikan dampak yang sangat besar bagi pemenuhan kebutuhan energi nasional. Energi biomassa yang tersimpan dalam senyawa kimia sekam padi memiliki ketersediaan yang berlimpah. Teknologi gasifikasi yang sudah dikembangkan oleh riset gasifikasi Universitas Indonesia memiliki salah satu permasalahan pada kualitas moisture sekam padi yang cenderung tinggi. Pembuatan alat pengering sekam diharapkan mampu menjadi penunjang ketersediaan energi, desain pengering konveksi dengan tipe pengering fluidisasi dan pemodelan pemanas LPG burner. Riset ini melakukan pengukuran pada proses drying rate sekam padi. Analisa dilakukan pada variasi suhu dan aliran udara terhadap waktu pengeringan. Perhitungan secara teoritis dilakukan dengan metode kesetimbangan energi dan kesetimbangan massa. Selanjutnya akan menghasilkan laju evaporasi.

---

Renewable energy research expansion in the world especially in Indonesia has given effects for national energy usage. Biomass energy which invested in the chemical compound of rice husk has a large availability. Gasification technology which has been developed has several problems, one of them is in the high moisture quality in rice husk. Fabrication of the dryer is expected can be a supporting systems in the biomass energy production. The dryer was designed for the convective dryer with the fluidized drying mechanism and LPG burner as a heater. This research measured on the drying rate of rice husk, analysis on the variation of temperature and air flow depends on drying period (time). Theoritically, energy balance and mass balance have been selected as a calculation methods. Finally, the drying rate will be converted into time period of drying on the bulk density variation."

"Pembentukan pirolisis yang keberlanjutan (sustainable pyrolysis) adalah kunci dari keberhasilan proses gasifikasi. Zona pirolisis pada proses gasifikasi merupakan akibat reaksi endotermis yang mendapatkan energi panas dari proses oksidasi (combustion) antara bahan bakar dengan oksigen. Perekahan biomassa sekam padi hasil pirolisis yang berupa arang, uap air, uap tar, dan gas - gas (CO, H2, CH4, CO2, dan N2) harus dijaga pada temperatur pirolisis untuk mendapatkan gas hasil (producer gas) atau syngas (synthetic gas) yang berlimpah. Keberhasilan proses gasifikasi diperoleh dengan mendapatkan debit syngas secara kontinyu dan diindikasikan oleh konsistensi nyala api pada gas burner. Hal ini sangat dipengaruhi oleh faktor pengoperasian gasifier dan kesetimbangan massa (mass balance) antara feeding rate sekam padi dengan laju pembuangan abu (ash removal rate). Eksperimental yang dilakukan adalah menggunakan gasifier tipe downdraft fixed bed kapasitas 10 kg/jam dimana sebelum terjadinya modifikasi gasifier pada sistim pembuangan abu sekam padi sangat sulit untuk mendapatkan kontinuitas syngas. Kekurangstabilan laju alir syngas diperkirakan adanya akumulasi abu sisa gasifikasi pada zona combustion dan plenum chamber. Dengan melihat zona pirolisis yang terjadi pada temperatur antara 400 - 800 oC terlihat laju temperatur yang cepat yang mengakibatkan tidak stabilnya proses pirolisis sehingga didapat kurangnya debit syngas. Selain itu, pengaturan (laju) massa sekam padi yang masuk kedalam gasifier dan pengaturan pembuangan abu dapat mempengaruhi sustainability proses pirolisis. Modifikasi sistim pembuangan abu dan angsang (grate) abu dapat mempermudah pengaturan sejumlah massa abu yang dikeluarkan sehingga dapat mengendalikan zona temperatur pirolisis dengan baik. Kajian eksperimental dilakukan untuk mengetahui pengaruh jumlah massa abu sekam padi yang dibuang terhadap sustainability zona pirolisis. Didapat bahwa jumlah abu sekam padi yang dibuang sebesar 60 ? 90 gram per satu kali pembuangan (operasi sistim ash removal) untuk setiap 20 menit atau rata ? rata laju pembuangan abu sekam sebesar 5 gram/menit. Dari beberapa eksperimental ini, diharapkan dapat terlihat fenomena proses gasifikasi sekam padi dan pengaruhnya terhadap zona pirolisis akibat pembuangan sejumlah massa abu sekam padi. Sehingga penelitian ini dapat menemukan suatu korelasi untuk mendapatkan unjuk kerja (performance) gasifier yang optimal.

---

The establishment of sustainable pyrolysis is key to the success of the gasification process. Pyrolysis zone in the gasification process is the result of an endothermic reaction that get hot energy from the oxidation process of the fuel with oxygen. Cracking of rice husk biomass pyrolysis results in the form of charcoal, water vapor, tar vapors, and gases (CO, H2, CH4, CO2, and N2) must be maintained at a pyrolysis temperature to obtain synthetic gas (syngas) with plantyful harvest. Success of the gasification process to obtain syngas continuously and are indicated by the consistency of the flame on a gas burner. It is highly influenced by the operation of the gasifier and the mass balanced beetwen rice husk feeding rate and ash removal rate. The experiment was performed under gasifier downdraft fixed bed type with capacity 10 kg/hour, previously to the modification of the gasifier on rice husk ash removal system is very difficult to obtain syngas. Unstable syngas flow rate is estimated from the accumulation of ash residue gasification process of combustion area and plenum chamber.

By looking at the pyrolysis zone occurs at temperatures between 400 ? 800 oC seen rapidly of temperature rate results in insteability of the pyrolysis process in order to get a lack of producer gas. Besides of setting rice husk rate into the gasifier and ash removal rate arrangements affecting sustainable pyrolysis process. Ash removal system modifications can facilitate setting a mass of ash removed so that it can control the pyrolysis temperature zone well.

The experimental study was conducted to determine the effect of mass quantities of rice husks ash is removed towards sustainability pyrolysis zone. Founded that the amount of rice husk ash removed are 60-90 grams per one removal for every 20 minutes or an average of rice husk ash removal rate of 5 gr/minutes. Some of this experimental phenomena is expected to be seen rice husks gasification process and its effect on the pyrolysis zone as a results of the removing of a mass of rice husks ash. So that this research can be find a correlation to obtain optimal performance of the gasifier."