Pra Desain Pabrik Hidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Metode Gasifikasi Uap

Jericho Immanuel, Dewi Setiyaningsih, Fadlilatul Taufany, S. Susianto

Abstract


Energi merupakan aspek penting yang selalu dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari. Pandemi COVID-19 menurunkan penyediaan energi, terutama pada tahun 2020.  Di Indonesia, sektor pembangkit listrik merupakan penyumbang emisi GRK terbesar. Sehubungan dengan hal tersebut, Indonesia telah menentukan target untuk energi baru terbarukan (EBT) pada 2025-2050 sebesar 23-31% dengan mengurangi penggunaan minyak bumi, batu bara, dan gas bumi. Telah terjadi peningkatan dalam pemanfaatan EBT salah satunya adalah biomassa. Di Indonesia, pemanfaatan energi biomassa masih 5,1% dari potensi yang ada.  Biomassa tersedia secara melimpah perlu dikembangkan lebih jauh untuk menggantikan energi fosil yang terbatas dan mengurangi emisi CO2. Di Indonesia, sangat sedikit PLT Biomassa yang dikembangkan menggunakan hidrogen murni dengan emisi hampir nol. Hidrogen telah muncul sebagai bagian penting dari campuran energi bersih secara berkelanjutan. Jenis produk hidrogen yang terpilih dalam pabrik ini yaitu hidrogen biru. Pabrik akan didirikan pada 2024 dan mulai beroperasi pada 2027. Lokasi pembangunan pabrik ditetapkan akan didirikan di kawasan industri Dumai, Riau. Pemilihan lokasi pabrik berdasarkan ketersediaan bahan baku, lahan, listrik transportasi, dan sumber tenaga kerja. Bahan baku utama proses produksi adalah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Pemanfaatan TKKS sebanyak 4940.71 ton/tahun. Selain menghasilkan hidrogen, terdapatproduk samping yaitu CO2 yang akan dimanfaatkan oleh perusahaan lain. Proses pembuatan hidrogen dibagi menjadi beberapa proses yaitu size reduction, drying, gasification, steam methane reforming, water gas shift, dan pressure swing adsorption. Hasil akhir gas hidrogen memiliki kemurnian 99%.  Untuk mengetahui kelayakan pabrik, dilakukan analisa ekonomi meliputi IRR, NPV,dan POT. Didapat IRR>WACC sebesar 18.61%, NPV>0 sebesar Rp.539,001,002,607,985. Modal pabrik akan kembali (POT) setelah 3 tahun. Dari analisa yang telah dilakukan, ditarik kesimpulan bahwa pabrik layak untuk didirikan.

Keywords


Biomassa; Energi; Gasifikasi; Hidrogen; TKKS

Full Text:

PDF

References


IRENA, “The Post-Covid Recovery: an Agenda for Resilience, Development, and Equality,” Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency, 2020.

IESR, Strategic Partnership for Green and Inclusive Energy, Jakarta: KESDM, 2017.

D. Das, and T. N. Veziroglu, “Advances in Biological Hydrogen Production Processes,” International Journal of Hydrogen Energy. vol. 33, pp. 6046-6057, 2021.

S. Cloete, et al., “Blue Hydrogen and Industrial Base Products: The Future of Fossil Fuel Exporters in A Net-Zero World,” Econstor Journal, vol. 4, pp. 1-23, 2021.

P., Nikolaidis, A. Poullikkas, “A Comparative Review of Hydrogen Production Processes,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 67, pp. 597-611, 2017.

T. Lepage, et al., “Biomass-to-hydrogen: A Review of Main Routes Production, Processes Evaluation, and Techno-economical Assessment,” Biomass and Bioenergy, vol. 144, pp. 1-16, 2021.

I. Kresnawaty, et al. “Konversi Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Menjadi Arang Hayati dan Asap Cair,” Jurnal Penelitian Pascapanen Pertanian, vol. 14, no. 3, pp. 171-179, 2017.

A. Wijono, “PLTU Biomasa Tandan Kosong Kelapa Sawit Studi Kelayakan dan Dampak Lingkungan,” Simposium Nasional RAPI XIII, 2014.

Direktorat Jenderal Perkebunan, “Produksi Tanaman Perkebunan (Ribu Ton) 2018-2020,” 2020. Diakses 25 Oktober 2021. https://www.bps.go.id/indicator/54/132/1/produksi-tanaman-perkebunan.html

A. Isao, “Physical and Chemical Properties of Hydrogen. Journal of Energy Carriers and Conversion Systems,” vol. 1, no. 1, pp. 1-3, 2001.

A. C. C. Chang, et al., “Biomass Gasification for Hydrogen Production,” International Journal of Hydrogen Energy, vol. 36, pp. 14252-14260, 2011.

Hanchate et al., “Biomass Gasification Using Dual Fluidized Bed Gasification Systems: A Review,” Journal of Cleaner Production, 2020.

S. K. Sansaniwal, M. A. Rosen, S. K. Tyagi, “Global Challenges in the Sustainable Development of Biomass Gasification: An Overview,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 80, pp. 23-43, 2017.

Li et al., “Recent Advances in Hydrogen Production by Thermo-Catalytic Conversion of Biomass,” International Journal of Hydrogen Energy, vol. 44, pp. 14266-14278, 2019.

M. M. Jaffar, et al., “Synthetic Natural Gas Production from the Three Stage (i) Pyrolysis (ii) Catalytic Steam Reforming (iii) Catalytic Hydrogenation of Waste Biomass,” Fuel Processing Technology Journal, vol. 208, no. 1, pp. 1-16, 2020.

L. N. Baloyi, “The Production of Hydrogen from the Water Gas Shift Reaction Through the Use of a Palladium-Silver Membrane Reactor,” Thesis, USA: Cape Peninsula University of Technology, 2016.

J. Einvall, “High Temperature Water-Gas Shift Step in The Production of Clean Hydrogen Rich Synthesis Gas from Gasified Biomass,” Biomass and Bioenergy Journal, vol. 35, no. 1, pp. 123-131, 2011.




DOI: http://dx.doi.org/10.12962/j2964710X.v3i1.17512

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
Journal of Fundamentals and Applications of Chemical Engineering (JFAChE) by Department of Chemical Engineering, Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Based on a work at https://iptek.its.ac.id/index.php/jts.