Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Berdasarkan PP no 79 tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional mengarahkan peningkatan pemakaian EBT (energy baru dan terbarukan) pada tahun 2025 agar mencapai 23% dan pada tahun 2050 berubah 31%. Untuk dapat mencapai target tersebut maka dibuatlah perancangan sistem pengendalian pada pabrik biohidrogen dari biomassa agar kinerja pabrik tersebut menjadi optimal. Penelitian sebelumnya telah menggunakan pengendali konvensional PI (Proprotional Integral) dan pengendali lanjut MPC (Model Predictive Control) secara terpisah. Agar pengendaliannya berjalan optimal maka pemilihan jenis pengendali disesuaikan dengan karakteristik prosesnya. Pengendali-pengendali yang terpilih tersebut diterapkan di dua kapasitas pabrik biohidrogen tersebut, yakni kapasitas 2.312 kg/jam (A) dan 13.870 kg/jam (B). Kemampuan pengendaliannya diuji dengan perubahan gangguan yang diukur menggunakan integral kesalahan dipangkatkan (integral of square error, ISE). Hasilnya pengendali MPC digunakan untuk mengendalian suhu di reaktor Gasifikasi, reaktor Steam Methane Reforming, dan Pendingin Aliran masuk Water Gas Shift, sedangkan pengendali PI digunakan untuk mengatur suhu reaktor Char Combustor serta suhu dari pendinginan Flue Gas. Pengujian gangguan berupa laju alir umpan pada kapasitas A kontrolabilitasnya sampai 25%, sedangkan pada kapasitas B mampu sampai di atas 100%. Kontrolabilitas akibat perubahan gangguan suhu umpan memiliki kemampuan yang sama antara kapasitas A dan B. Sementara itu, produksi biohidrogen untuk kapasitas A sebesar 10% dan B 10%.

---

PP no 79 2014 about National energy Policy is aiming to increased consumption of renewable energy in 2025 up to 23% and 31% in 2050. To complete the target, then design of process control for biohydrogen plant from biomass is made to optimizing plant production. Recent research used PI (proportional Integral) and advance control with MPC (model predictive control) separatedly. To make process control work optimally, process control are selected based on process characteristic and combined between PI or MPC. Those controll are applied in two type of plant capacity: (A) 2312 kg/h and (B) 13.870 kg/h. control ability is being tested with disturbance of feed changes and being measured with ISE (Integral Square Error). The result is MPC is used for gasification,s reactor, steam reforming reactor and cooler for water gas stream?s feed. PI controller used for char combuster and flue gas cooler. Disturbance test that plant with A capacity can work at 25% changed of feed. And control system on plant B can work effectively up to 100% of disturbances. For the disturbance cause by temperature change, both plant can work effectively in the disturbances of temperature up to 100%. Conversion of Plant A is 10% and plant B is 10%

Abstrak :
ABSTRACT
Penggunaan bahan bakar fosil berujung pada berbagai macam kerusakan lingkungan. Salah satu bahan bakar alternatif potensial untuk menggantikan penggunaan bahan bakar fosil ialah hidrogen, dikarenakan tingginya nilai kalorifik hidrogen dan emisinya yang hanya berupa uap air dan oksigen apabila dikonsumsi sebagai bahan bakar. Namun demikian, mayoritas proses produksi hidrogen masih bergantung pada sumber fosil dan sangat mengonsumsi energi, seperti pirolisis bahan bakar fosil. Selama dua dekade terakhir, penggunaan potensial sistem Microbial Electrolysis Cell MEC telah banyak diteliti sebagai sarana produksi hidrogen. Selain konsumsi energi yang sangat rendah, sistem MEC ini mampu menggunakan limbah lumpur sebagai substrat bagi komunitas bakteri di dalamnya. Satu masalah besar yang senantiasa timbul dalam penggunaan sistem MEC ialah keberadaan metanogen, yaitu bakteri penghasil metana. Metanogen ini mengonsumsi biohidrogen yang diproduksi pada katoda MEC sehingga menurunkan yield produksi biohidrogen. Penelitian ini mengemukakan metode kontrol biologis melalui pengenalan koloni terisolasi bakteri denitrifikasi ke dalam sistem MEC dalam wujud bioelektroda diperkaya sebagai kompetitor alami metanogen, dengan tujuan akhir untuk menginhibisi pertumbuhan metanogen. Penelitian akan dilakukan dalam konfigurasi MEC satu-ruang single-chamber. Komposisi gas headspace reaktor yang diperkaya dengan denitrifier akan dibandingkan dengan reaktor kontrol untuk menguji kebenaran hipotesis. Hipotesis akan diuji melalui analisis komposisi gas masing-masing reaktor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa reaktor yang telah diperkaya dengan denitrifier mampu meningkatkan produksi H2 dalam beberapa siklus pengerjaan, dimana pada siklus kedua produksi H2 meningkat sebesar 100 apabila dibandingkan terhadap reaktor kontrol.

---

ABSTRACT
The intense usage of fossil fuel has led to the release of pollutants that are closely linked with the global warming phenomena, causing a variety of irreconcilable environmental destruction. One potential alternative fuel to replace fossil based fuels is hydrogen, as it possesses high calorific content and only emits water vapor and oxygen on usage. However, the majority of hydrogen production processes still rely on fossil based resources as well as energy consuming such as fossil fuel pyrolysis. In the past two decades, the potential use of microbial electrolysis cell MEC reactor to produce biohydrogen has been continuously researched. Aside from a very low energy input, it can utilize wastewater sludge as a feed for the bacterial community. A persistent problem present in all MEC usage is the presence of methanogens or methane producing bacteria. The methanogens consumes produced biohydrogen at the cathode of the MEC, reducing significant net biohydrogen yield. Numerous methods based on antibiotics, chemicals, and physical manipulations have been attempted. However, biological methods are still left largely unexplored. This research proposes the introduction of biological control method through bioelectrode enrichment with isolated colony of denitrifying bacteria to the MEC system as natural competitor to methanogens, ultimately aiming for inhibition of methanogenic, hydrogenotrophic microbial growth. The research will be done based on a single chambered MEC configuration. Composition of headspace gas in a denitrifier enriched reactor will be compared with control one to confirm the hypothesis. Hypothesis will be tested through analyzing the composition of evolved gas in each reactor. The experiment proves that in several consequent cycles, denitrifier enriched reactor increases H2 production such as in the second cycle, where H2 production increases 100 when compared to control reactor.

Abstrak :
ABSTRAK
Sistem Microbial Electrolysis Cell (MEC) merupakan teknologi yang menjanjikan untuk produksi energi alternatif hidrogen dari air limbah dengan konsumsi energi yang rendah. Laju produksi hidrogen dengan sistem MEC lebih rendah jika dibandingkan dengan produksi hidrogen menggunakan metode lain. Sejauh ini, upaya optimasi yang dilakukan masih terfokus pada desain konstruksi sistem dan faktor eksternal sehingga peninjauan optimasi laju produksi hidrogen berdasarkan transfer elektron dari mikroorganisme dalam sistem masih diperlukan. Penelitian ini dilakukan untuk meninjau pengaruh pembentukan biofilm pada anoda terhadap laju produksi hidrogen. Sistem MEC yang digunakan adalah MEC satu kompartmen, dengan kondisi operasi optimum berdasarkan pengujian penambahan variasi bakteri P. stutzeri dan P. aeruginosa sebagai inhibitor metanogen. Pada penelitian ini, pengaruh pembentukan biofilm ditinjau dengan pengaturan variasi waktu pembentukan biofilm sebelum dilakukan operasi MEC. Variasi waktu yang digunakan adalah 1, 2, 3, 4 dan 5 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya pengaruh pembentukan biofilm akibat waktu inkubasi terlama terhadap produksi hidrogen yang optimum. Produksi hidrogen dengan 5 hari inkubasi sebelum operasi mampu memperkaya bakteri pada biofilm yang terbentuk dan meningkatkan produksi hidrogen 70,69 lebih besar jika dibandingkan dengan reaktor kontrol.

---

ABSTRACT
Microbial Electrolysis Cell (MEC) is a promising technology enabling the sustainable production of hydrogen as energy alternative from wastewater with low energy input. The hydrogen production rate of MEC is relatively lower than that of other methods. So far, MEC optimization still focused on the reactor construction design and external factors while the optimization of MEC from internal factor, which is electron transfer from microorganisms in the system, is still needed. This research analyzes the effect of anodic biofilm formation to biohydrogen production in MEC system. The research will be done based on Single-Chamber MEC configuration with optimum operating conditions based on the effect of P. stutzeri and P.aeruginosa addition as methanogen inhibitor. The effect of anodic biofilm formation is adjusted by giving variation of biofilm formation time prior to MEC operation. The time variations used are 1, 2, 3, 4 and 5 days. Hydrogen concentrations produced at the cathode will be tested through Gas Chromatography and anodic biofilm morphology at the anode will be tested through Scanning Electron Microscope (SEM) in order to analyze the effect of anodic biofilm formation to hydrogen production. The optimal hydrogen yield are affected by anodic biofilm enrichment as the higher biofilm formation time occurred. Experimental results showed H2 yield with five days incubation prior to MEC operation producing up to 70.69 compared to the control.

Abstrak :
Elektrolisis Amonia adalah metode yang digunakan untuk menghilangkan kandungan berbahaya amonia dalam air limbah dan menghasilkan hidrogen yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif. Salah satu inovasi untuk meningkatkan reduksi amonia dan produksi hidrogen yaitu dengan sistem Microbial Electrolysis Cell (MEC) merupakan teknologi dengan prospek yang memanfaatkan biomassa atau material organik, termasuk air limbah. Namun, laju reduksi amonia dan produksi hidrogen dengan sistem MEC lebih rendah jika dibandingkan dengan produksi hidrogen menggunakan metode lain. Upaya yang dapat dilakukan untuk optimasi proses reduksi amonia dan produksi hidrogen adalah dengan mengoperasikan MEC menggunakan jenis denitrifier yang tepat, dan memodifikasi elektroda dengan memberi lapisan polimer. Sistem MEC yang digunakan adalah MEC satu kompartemen, dengan kondisi operasi optimum berdasarkan pengujian penambahan variasi jenis konsorsium bakteri, yaitu konsorsium desain terdefinisi (kode: TD) dan konsorsium tak terdefinisi (kode: TT) sebagai peningkat reduksi amonia dan inhibitor metanogen yang dapat mengkonsumsi hidrogen dan mengurangi yield produksi hidrogen. Komposisi gas headspace reaktor diuji dengan menggunakan Gas Chromatography untuk menganalisis kandungan hidrogen,  komposisi ammonia diuji menggunakan Spektrofotometri, serta morfologi elektroda menggunakan Spektroskopi FTIR, dan Scanning Electron Microscope. Konsorsium TD dibandingkan dengan konsorsium TT di MEC skala 100 mL untuk proses simultan reduksi amonia dan produksi hidrogen. Konsorsium TD memberikan hasil terbaik dari segi profil produksi hidrogen dengan H_max 0,05412 mg L^-1, YH₂ 0,03298 mg g^-1, dan R_max 0,00524 mg L^-1 jam^-1. Dengan pelapisan polimer MEC mampu meningkatkan konsentrasi maksimum H_max hingga 27,02%.

---

Ammonia electrolysis is a method used to remove the dangerous content of ammonia in wastewater and produce hydrogen which can be used as an alternative energy source. One of the innovations to increase ammonia reduction and hydrogen production is Microbial Electrolysis Cell (MEC) system is a technology with prospects that utilize biomass or organic materials, including wastewater. However, the rate of reduction of ammonia and hydrogen production with the MEC system is lower when compared to hydrogen production using other methods. Efforts that can be made to optimize the ammonia reduction process and hydrogen production are by operating the MEC using the right type od denitrifier, and modifying the electrodes by applying a polymer coating. The MEC system used is a one-compartment MEC, with optimal operating conditions based on variations of bacterial consortium, defined design consortium (TD) and undefined consortium (TT) as enhancers of ammonia reduction and methanogen inhibitors that can consume hydrogen and reduce hydrogen production yield. The composition of the reactor headspace gas will be supported by using Gas Chromatography to analyze hydrogen content, ammonia composition will be tested using Spectrophotometry, and the morphology of the electrodes using a FTIR Spectroscopy, and Scanning Electron Microscope. The TD consortium compares the TT consortium on a 100 mL MEC scale for the simultaneous process of ammonia reduction and hydrogen production. TD Consortium provides the best results in terms of hydrogen production profile with H_max 0.05412 mg L^-1, YH₂ 0.03298 mg g^-1, and R_max 0.00524 mg L^-1 hour^-1. With MEC polymer coating it can increase the maximum H_max concentration up to 27.02%.