gasifikasi (3)

Masih di Finlandia, pengembangan gasifikasi sistem CFB (circulating fluidized bed) juga dikembangkan sejak tahun 1983. Gasifikasi beroperari pada temperatur 800 – 1000oC dan tergantung ada bahan bakar dan penggunaannya. Bahan bakar dimasukkan kedalam bagian bawah gasifier (di atas jarak tertentu dari distributor). Pada saat memasuki reaktor bahan bakar akan mengalami pengeringan dengan cepat dan pirolisis juga terjadi. Gas hasil pirolisis akan bergerak ke atas. Beberapa bagian dari arang akan bergerak ke bawah sementara yang lain terbawa aliran dan masuk ke dalam siklon. Di dalam siklon, arang akan dipisahkan dan dimasukkan kembali ke bagian bawah reaktor dimana arang akan dibakar dengan udara dari distributor.

Gambar. Konsep gasifikasi CFB di Finland [1].

Fakta di lapangan menunjukkan bahwa penggunaan bahan bakar biomass berjenis jerami-jeramian dan MSW (municipal solid waste) sering mengandung klor, logam alkali, dan aluminium dalam jumlah banyak. Kandungannya yang tinggi dapat menyebabkan korosi dan masalah fouling dalam boiler. Untuk itulah pencucian gas (gas cleaning) perlu dilakukan sebelum gas-gas dari gasifikasi dimasukkan ke dalam boiler.

Di Finland, metode pembersihan gas panas dikembangkan sejak tahun 1997 khususnya oleh VTT. Gas dari gasifier disaring pada temperatur 400oC dan dengan menggunakan sorben suntuk mengikat klor. Penurunan temperatur 400oC dapat dilakukan untuk pemanasan awal udara gasifikasi dan air umpan ke boiler. Gas yang sudah didinginkan kemudian dibersihkan dalam bag filter. Calcilum hydroxide diinjeksikan ke dalam gas sebelum masuk bag filter untuk mengikat HCl. Gas yang sudah bersih kemudian dimasukkan ke dalam burner.

Berbeda dengan CFB yang lebih ekonomis untuk ukuran besar (40-100 MW), untuk ukuran medium (15-40 MW) dapat digunakan gasifikasi sistem BFB (bubbling fluidized bed). Di Finland, gasifikasi sistem BFB kapasitas 40 MW telah dioperasikan tahun 2001. Gambar di bawah menunjukkan konsep BFB di Finland. Sistem pembersihan gas di CFB dapat digunakan juga pada sistem BFB.

Gambar. Gasifikasi sistem BFB di Finland [1].

Gasifikasi serpihan kayu sistem updraft dikembangkan di Denmark tahun 1996. Gasifikasi tersebut kemudian dikombinasikan dengan mesin gas kapasitas 650 kW dan telah beroperasi selama 16.000 jam [2].

Pada kapasitas yang lebih besar yaitu 42.000 MWe/tahun dan 70.000 MWth/tahun mulai beroperasi tahun 2006 dengan anggaran konstruksi sebesar 20 jt €. Temperatur operasi dari gasifikasi FB adalah 850oC. Gas dari gasifier didinginkan dan dibersihkan dalam saringan dan scrubber. Tar diolah dalam catalytic tar reformer sebelum gas dimasukkan dalam 3 mesin gas yang masing-masingnya berkapasitas 2MWe.

Di negara lain, pengembangan gasifier dapat dilihat pada beberapa Tabel di bawah.

Tabel. Beberapa negara yang mengembangkan gasifikasi cofiring [3].

Tabel . IGCC plants di beberapa negara [3].

Tabel . Gasifikasi CFB dengan mesin gas di beberapa negara [3].

Tabel. Gasifikasi sistem unggun tetap untuk produksi daya di beberapa negara [3].


Dari penjelesan di atas dapat diambil beberapa kesimpulan penting:

1. Gasifikasi sistem downdraft mempunyai ciri-ciri: cocok untuk kapasitas sampai 15 MWth.
2. Gasifikasi sistem updraft mempunyai ciri-ciri: cocok untuk kapasitas sampai 25 MWth.
3. Gasifikasi sistem unggung terfluidisasai: CFB cocok untuk kapasitas medium (15-40 MWth) dan BFB cocok untuk kapasitas besar (40 – 100 MWth).
4. Gasifikasi sistem updraft lebih fleksibel terhadap kualitas bahan bakar biomas yang digunakan tetapi kadar tarnya tinggi.
5. Gasifikasi sistem downdraft umumnya spesifik untuk kualitas bahan bakar biomass tertentu, memerlukan kadar air yang rendah, dan kadar abu yang rendah pula. Gas yang dihasilkan lebih panas dibandingkan pada sistem updraft dan hanya membutuhkan teknik pembersihan gas yang lebih sederhana.
6. Sampai saat ini masih banyak kegiatan penelitian dan pengembangan dipusatkan pada sistem pemurnian gas dari gasifikasi. Walaupun demikian, beberapa institusi telah mengklaim berhasil melakukan pemurnian gas sesuai dengan yang distandarkan.
7. Sistem gasifikasi dengan bahan bakar bersama (cofiring) mempunyai sisi keunggulan karena kefleksibelan bahan bakar dan emisinya dapat diatur sesuai dengan komposisinya.
8. Pada skala yang kecil, gasifikasi sistem unggun tetap mempunyai kunggulan tersendiri khususnya pada efisiensi listriknya yang tinggi sampai 36%.
9. Komersialisasi sistem masih terkendala pada aspek keekonomian. Dari aspek teknis kendala utama terletak pada penanganan abu dan air buangannya.

Ref:

[1] ____, 2002, Review of Finnish Biomass Gasification Technologies, technical report, VTT, Finland. Available in: http://www.gastechnology.org/webroot/downloads/en/IEA/OPETReport4gasification.pdf. Accessed: 05.07.2007 16:45.

[2] Jakobsen, H.J. and Helge, T., 2005, Gasification breakthrough in biomass, Denmark. Available at: http://www.dbdh.dk/pdf/ren-energy-pdf/side14-17.pdf accesed: 05.07.2007 17:06.

[3] Kwant, K.W., 2004, Status of Gasification in Countries Participating in the IEA and GasNet Activity August 2004, IEA Bioenergy Gasification and EU Gasification Network. Avalilable at: http://energytech.at/pdf/status_of_gasification_08_2004.pdf. Accessed: 05.07.2007 17:49.