Gasifikasi batubara adalah sebuah proses konversi batubara. Batubara adalah salah satu sumber daya alam dan mineral melimpah di Indonesia. Batubara adalah sebuah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik melalui proses pembatubaraan.
Proses pembatubaraan di awali dengan penimbunan sisa-sisa makhluk hidup atau fosil di dalam tanah. Mereka akan mendapatkan tekanan dan suhu yang tinggi sehingga tumbuhan tersebut akan mengalami proses perubahan fisika dan kimiawi menjadi gambut lalu batubara. Fase ini merupakan carboniferous period yang berlangsung antara 360 juta – 290 juta tahun yang lalu.
Unsur-unsur utama pembentuk ini adalah karbon, hidrogen, nitrogen, dan oksigen. Gasifikasi batubara adalah hal yang menguntungkan, karena meningkatkan nilai dan kegunaan sampah dengan menggunakan kadar oksigen yang minim.
Apa Itu Gasifikasi
Gasifikasi batubara adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termokimia menjadi zat gas, di mana udara yang diperlukan lebih rendah dari proses pembakaran. Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari energi yang menyertai perubahan fisika dan kimia.
Melansir jurnal Teknik Pertanian Lampung tahun 2018, definisinya adalah proses konversi biomassa melalui oksigen terbatas atau minim oksigen menjadi bahan bakar gas pada sebuah alat yang bernama gasifier. Gasifier adalah reaktor gasifikasi batubara di mana terdapat proses seperti pengeringan, pemanasan, pirolisis, oksidasi, dan reduksi.
Inovasi di bidang industri ini menjadi sebuah langkah potensial berdampak positif untuk lingkungan. Kehadirannya mampu mengurangi efek pencemaran lingkungan seperti mengurangi limbah padat.
Prinsip Kerja Gasifikasi Batubara
Prinsip kerja gasifikasi batubara adalah mengubah dan mengkonversi batubara menjadi gas secara termodinamika. Reaksi utama pada proses gasifikasi batubara adalah endotermis sedangkan reaksi endoterm adalah reaksi yang memerlukan panas dari luar.
Reaksi endoterm artinya reaksi yang menyerap kalor atau perpindahan panas dari luar ke dalam sehingga suhu lingkungan menjadi dingin. Pada hal ini terjadi reaksi penyerapan energi sehingga energi sistem bertambah. Entalpi bertambah dan menjadi positif.
Tahapan Proses Gasifikasi Batubara
Dalam gasifier reaktor, terjadi beberapa proses gasifikasi batubara serta menghasilkan gas sesuai dengan spesifikasi. Berikut adalah gambaran besar prosesnya, antara lain:
1. Penguapan
Proses penguapan atau pengeringan adalah tahap awal dari proses ini. Kandungan air dalam batubara teruapkan berdasarkan perbedaan titik didih oleh gas panas. Proses ini terjadi sebuah reaksi oksidasi pembakaran dengan suhu 170°C.
2. Pirolisis
Setelah bahan bakar tersebut telah kering, akan mengalami pemanasan pada temperatur 500-700°C dengan bantuan udara tertentu. Zat-zat yang tidak diinginkan akan terurai menjadi asam organik, arang, dan zat-zat lain. Tahap ini, disebut juga dengan teknik pirolisis.
3. Oksidasi
Tahap ketiga adalah proses oksidasi. Zat hasil proses ini mengalami proses pembakaran menggunakan bantuan udara dan menghasilkan gas yang terbakar secara sempurna. Proses ini menghilangkan satu atau lebih elektron dari zat .
Zat yang mengalami oksidasi akan berubah menjadi positif. Gas karbondioksida timbul bersamaan dengan energi panas. Gas terbentuk dengan baik dan dapat tertarik langsung dari dalam reaktor gasifikasi.
4. Reduksi
Tahap reduksi adalah tahap paling akhir. Pada proses ini terjadi pertukaran uap air dan reduksi karbon dioksida menjadi arang karbon. Hal yang terjadi adalah jumlah gas akan mengalami peningkatan secara signifikan.
Reaksi Dasar Gasifikasi Batubara
Reaksi dasar terjadi pada proses gasifikasi batubara yang menggunakan pereaksi udara merupakan pembakaran tak sempurna (partial combustion) terhadap batubara.
Setiap terjadinya proses kimia, pasti akan melalui reaksi dasar untuk pembentukan senyawa baru. Hal ini berkaitan erat dengan kadar karbon yang terdapat dalam batubara. Maka, unsur yang terkandung di dalamnya adalah H,O,N, dan S dalam presentase tertentu.
Beberapa reaksi yang timbul berdasarkan jenis pereaksi yang diberikan, reaksi tersebut antara lain:
Komposisi dari gas yang dihasilkan proses ini tergantung pada batubara yang digunakan, suhu operasi, pengaruh dari uap air. Pada suhu yang tinggi, hasil proses ini banyak mengandung karbon dioksida.
Pada suhu rendah hasil gasifikasi batubara berupa karbon monoksida. Di sisi lain, air atau uap air yang ditambahkan ke dalam reaktor gasifikasi dapat meningkatkan proporsi hidrogen dan karbon monoksida dalam produk gas dan meningkatkan nilai kalor gas.
Manfaat Gasifikasi Batubara
Kami merangkum beberapa keunggulan dari proses gasifikasi. Mungkin bisa dibilang, inilah manfaat dari penerapannya yang bisa dirasakan, antara lain:
1. Manfaat bagi Industri
Gasifikasi batubara menciptakan kemudahan dan kemajuan untuk sektor industri. Proses ini mampu menghasilkan produk gas yang konsisten untuk pembangkit listrik. Kedua, proses ini mampu untuk memproses berbagai jenis bahan bakar termasuk batubara, Crude Palm Oil (CPO), biomassa, sampah domestik maupun non-domestik.
2. Manfaat bagi Lingkungan
Gasifikasi mampu mengurangi sampah atau limbah padat yang ada di bumi. Pencemaran lingkungan akan berkurang seiring berjalannya waktu penggunaan proses ini secara merata di Indonesia. Contoh dari efek pemanasan global dapat terjadi karena adanya akumulasinya gas metana oleh sampah. Maka perlu adanya pengolahan sampah berbasis gasifikasi guna mengurangi efek rumah kaca penyebab pemanasan global.
Solar Industri menawarkan pembelian Bio Solar B30 dan Marine Fuel Oil non subsidi resmi Pertamina. Silakan cek penawaran kami melalui halaman produk kami.