Gasifikasi
Gasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termokimia menjadi gas, di mana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran.
Selama proses gasifikasi reaksi kimia utama yang terjadi adalah endotermis (memerlukan panas dari luar selama proses berlangsung). Media yang paling umum digunakan pada proses gasifikasi ialah udara dan uap. Produk yang dihasilkan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian utama, yaitu padatan, cairan (termasuk gas yang dapat dikondensasikan), dan gas permanen. Gas yang dihasilkan dari gasifikasi dengan menggunakan udara mempunyai nilai kalor yang lebih rendah tetapi di sisi lain proses operasi menjadi lebih sederhana.
Beberapa keunggulan dari teknologi gasifikasi yaitu:
- Mampu menghasilkan produk gas yang konsisten yang dapat digunakan sebagai pembangkit listrik
- Mampu memproses beragam input bahan bakar termasuk batu bara, minyak mentah berat (heavy crude oil), biomassa, berbagai macam sampah kota (municipal waste), dan lain sebagainya
- Mampu mengubah sampah yang bernilai rendah menjadi produk yang bernilai lebih tinggi
- Mampu mengurangi jumlah sampah padat
- Gas yang dihasilkan tidak mengandung furan dan dioksin yang berbahaya
Tahapan proses gasifikasi
Selama proses gasifikasi terdapat beberapa tahapan proses yaitu:
- Tahapan pemanasan di mana temperatur padatan naik sampai sebelum terjadi proses pengeringan.
- Tahap pengeringan di mana terjadi pelepasan uap air dari padatan.
- Tahap pemanasan lanjut di mana temperatur padatan naik kembali sampai sebelum terjadi proses devolatilisasi.
- Tahap devolatilisasi di mana volatil dalam padatan keluar sampai tersisa arang. Tergantung dari bahan bakar yang digunakan volatil dapat terdiri dari gas-gas H2O, H2N2, O2, CO, CO2, CH4, H2S, NH3, C2H6 dan hidrokarbon tidak jenuh.
- Tahap pembakaran arang (terjadi jika masih terdapat udara yang tersisa)
Perbandingan teknologi gasifikasi dan pembakaran
Terdapat beberapa perbedaan antara proses gasifikasi dengan pembakaran secara langsung, di antaranya adalah sebagai berikut:
| Perbedaan | Gasifikasi | Pembakaran |
|---|---|---|
| Tujuan | Meningkatkan nilai tambah dan kegunaan dari sampah atau material dengan nilai rendah | Membangkitkan panas atau mendestruksi sampah |
| Jenis proses | Konversi kimia dan termal menggunakan sedikit oksigen atau tanpa oksigen | Pembakaran sempurna menggunakan udara berlebih (oksigen) |
| Komposisi gas kotor sebelum dibersihkan | H2, CO, H2S, NH3 dan partikulat | CO2, H2O, SO2, NOx dan partikulat |
| Komposisi gas bersih | H2 dan CO | CO2 dan H2O |
| Produk padatan | Arang atau kerak (slag) | Abu |
| Temperatur (oC) | 700-1500 | 800-1000 |
| Tekanan | Lebih dari 1 atm | 1 atm |