biomass (4)

Karena biomas mempunyai kadar volatil yang tinggi (sekitar 60-80%) dibanding kadar volatile pada batubara, maka biomas lebih reaktif dibanding batubara. Perbandingan bahan bakar (fuel ratio, FR) dinyatakan sebagai perbandingan kadar karbon dengan kadar volatil. Untuk batubara, FR ~ 1 - 10. Untuk gambut, FR ~ 0.3. Untuk biomass, FR ~ 0.1. Untuk plastik, FR ~ 0. Analisis proximat untuk beberapa jenis bahan bakar padat dapat dilihat pada gambar di bawah.


Gambar. Analisis proximat untuk beberapa jenis bahan bakar padat.


Diluar analisis proximat, biomass juga mengandung abu dan air (lihat Gambar di bawah). Perlu ditekankan disini bahwa umumnya hasil analisis ultimat dan proximat akan diberi tambahan keterangan daf. Arti dari daf (dry ash free) adalah hasil analsisnya tidak mengikutkan abu dan air. Mass biomass awal umumnya diistilahkan sebagai as received (mengandung air, abu, volatil, dan karbon). Kadar abu dari biomass berkisar dari 1% sampai 12% untuk kebanyakan jerami-jeramian dan bagas. Abu dari biomass lebih ramah dibandingkan abu dari batubara karena banyak mengandung mineral seperti fosfat dan potassium. Pada saat pembakaran maupun gasifikasi, abu dari biomas juga lebih aman dibandingkan abu dari batubara. Dengan temperature operasi tidak lebih dari 950oC atau 1000oC, abu dari biomass tidak menimbulkan terak. Abu biomas mempunyai jumlah oxida keras (silica dan alumina) yang lebih rendah.




Gambar. Definisi analisis ultimat dan prximat.

Tergantung dari jenisnya, biomass tersusun dari selulosa, hemiselulose dan lignin. selulosa dan hemiselulosa adalah bentuk polimer dari glukosa. Lihat dipenjelasan sebelumnya bagaimana glukosa dibentuk selama proses fotosintesis. Hemiselulosa lebih sederhana dibanding sesulosa sehingga lebih mudah di hidrolisis menjadi gula atau produk lain. Lignin adalah polimer berpori dan dalam proses gasifikasi, misalnya berhubungan langsung dengan kadar arang yang dihasilkan.




Gambar. Gugus selulosa, hemiselulosa, lignin, dan glukosa

Sebagai contoh, kayu terdiri dari selulosa (40% - 50%), hemiseulosa (15% - 25%), dan lignin (15% - 30%). Ekstraktif ditemukan dalam kayu keras dan kayu lunak dalam jangkauan 2-16% [1]. Struktur dari kayu keras lebih komplek dibandingkan kayu lunak. Gugus kimia dari glukosa, selulosa, hemiselulosa dan lignin dapat dilihat pada Gambar di bawah.


Ref:
[1] Di Blasi, C., Branca, C., Santoro, A., Hernandez, E., 2001, Pyrolytic Behavior and Products of Some Wood Varieties. Combustion and Flame, 124, 165-177.


Graz, 05.07.07 11:09