LANDASAN TEORI
2.1.2. Spesifikasi Bahan Bakar Gas
Kendaraan berbahan bakar gas sudah seharusnya dijadikan sebagai salah satu kendaraan yang bersih dan ramah lingkungan dan juga sebagai kendaraan yang memikirkan akan kelangsungan sumber energi untuk masa depan. Studi-studi yang dilakukan di seluruh dunia secara konsisten menunjukkan bahwa mesin yang menggunakan bahan bakar gas menghasilkan emisi berbahaya lebih sedikit dibanding mesin yang menggunakan bahan bakar minyak seperti bensin, solar atau bahkan elpiji.
Selain memproduksi lebih sedikit emisi,bahan bakar yang bersumber dari gas alam juga lebih sedikit menimbulkan bahaya terhadap lingkungan bila dibandingkan dengan bahan bakar yang lain karena gas alam lebih ringan yang bersifat mudah menguap. Emisi-emisi utama yang dihasilkan dari sisa pembakaran atau gas buang dari mesin-mesin serta bahaya yang bisa ditimbulkan adalah sebagai berikut.
a. Karbon monoksida (CO), karbon monoksida adalah gas yang dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan sesak napas.
b. Partikel-partikel kecil dari hasil pembakaran seperti jelaga, partikel-partikel ini apabila masuk ke dalam paru-paru sering dapat menyebabkan kerusakan paru-paru secara permanen.
c. Nitrogen oksida (NOx), ini adalah salah satu unsur pokok fotokimia asap / kabut. Semakin banyak NOx yang terbuang ke udara maka semakin
berkurangnya kualitas udara, karena di udara sudah ada sejumlah besar HC yang siap untuk bereaksi dengan NOx membentuk asap atau kabut.
Sebagian besar polusi udara (sekitar 70%) disebabkan oleh kegiatan transportasi. Gas buang yang dikeluarkan oleh kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar minyak (BBM) rata-rata terdiri dari: 72% N2, 18,1% CO2, 8,2% H2O, 1,2% gas Argon, 1,1% O2 dan 1,1% gas beracun yang terdiri dari 0,13%
Nox, 0,09% Hidrocarbon, dan 0,9% CO.
Kualitas bahan bakar gas selalu berpacu pada spesifikasi yang sudah ditetapkan. Parameter kualitas dari produk bahan bakar gas diantaranya.
a.Komponen hidrokarbon (C1 sampai dengan C6).
b.Gas pengotor (CO2, O2, N2).
c.Kandungan Gas Asam (Acid Gas).
d.Mercury.
e.Kandungan air.
f.Nilai kalori.
g.Berat jenis.
Secara lengkap salah satu spesifikasi bahan bakar gas (gas pipa) yang ada di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut.
Tabel 2.1. Spesifikasi Bahan Bakar Gas (Pipa)
Dari Tabel 2.1. tersebut terlihat spesifikasi gas yang digunakan sebagai bahan bakar gas merupakan gas yang ramah lingkungan. Maksimum kandungan H2S yang berada dalam produk adalah 16 ppm. Komposisi utama bahan bakar gas adalah C1dan C2 dengan spesifikasi minimum 80% vol.
CNG adalah merupakan salah satu bahan bakar gas yang sering digunakan di sektor transportasi. Tekanan silinder penampungan CNG berkisar antara 120 sampai dengan 275 Bar.Salah satu spesifikasi produk CNG yang ada di pasaran dapat dilihat pada Tabel 2.2. berikut.
Tabel 2.2. Spesifikasi Bahan Bakar CNG
Dari Tabel 2.2. tersebut terlihat kandungan gas beracun seperti H2S di dalam CNG hanya 4 ppm. Ini menunjukan bahwa gas yang digunakan sebagai bahan bakar sektor transportasi merupakan gas yang ramah lingkungan.
Beberapa cara teknologi yang digunakan untuk mengurangi limbah gas sisa (flare) adalah
1. Mini LPG
LPG (liquefied petroleum gas) terdiri dari campuran utama propan (C3H8) dan butan (C4H10) dan beberapa fraksi C2 yang lebih ringan dan C5 yang lebih berat. LPG merupakan campuran dari hidrokarbon tersebut yang berbentuk gas pada tekanan atmosfir, namun dapat diembunkan menjadi bentuk cair pada suhu normal, dengan tekanan yang cukup besar. Walaupun digunakan sebagai gas, namun untuk kenyamanan dan kemudahannya, disimpan dan
ditransport dalam bentuk cair dengan tekanan tertentu. LPG cair, jika menguap membentuk gas dengan volum sekitar 250 kali. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung LPG tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80% - 85% dari kapasitasnya. Tekanan dimana LPG berbentuk cair, dinamakan tekanan uapnya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2,2 bar) bagi butana murni pada 20°C (68°F) agar mencair, dan sekitar 2,2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55°C (131°F). Menurut spesifikasinya, LPG dibagi menjadi tiga jenis yaitu LPG campuran, LPG propana dan LPG butana. Spesifikasi masing-masing LPG tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. LPG yang dipasarkan PT.Pertamina (Persero) adalah LPG campuran . Komposisi LPG campuran dapat dilihat dari Tabel 2.3 berikut.
Tabel 2.3. Komposisi LPG Campuran Pertamina (Sumber: Handiko, 2013)
Komposisi Satuan Batasan
Minimum Maksimum
C2 % vol 0,8
C3 dan C4 % vol 97
C5+(C5 dari kandungan
hidrokarbon lain yang lebih berat
% vol 2,0
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Pramono (2011). Pemprosesan gas mini LPG dilakukan dalam 5 tahap utama, perincian proses dapat dilihat pada Gambar 2.3. dibawah ini.
Gambar 2.3. Flow chart Proses Optimasi
Beberapa peralatan utama yang digunakan untuk proses gas menjadi mini LPG menurut Ken Arnold dan Maurice yang tercantum pada penelitian (Pramono,2011) adalah sebagai berikut.
1. Kompresor.
Kompresor adalah alat yang digunakan untuk memadatkan udara dan gas 2. Heat Exchanger.
Heat Exchanger berfungsi untuk mentransfer panas dari cairan atau gas panas ke cairan dan gas dingin tanpa terjadi kontak antara keduanya.
3. Separator Gas.
Separator Gas berfungsi untuk memisahkan fase cair dan juga fae gas dari suatu fluida
4. Absorber dan Stripper.
Peralatan ini khusus digunakan pada proses peroleh gas menggunakan refrigerated absorption plant. Absorbsi komponen gas yang diinginkan absorbent dialirkan dari atas kolom terjadi disilinder vertikal yang disebut absorber. Gas yang masuk kedalam absorber disebut dry gas. Stripper (demethaziner/deethanizer) berfungsi untuk memisahkan komponen LPG dengan rich oil (minyak pengabsorbsi yang keluar dari absorber).
Komponen LPG yang keluar dari stripper kemudian dikondensasi menjadi liquid.
5. Fraksinator.
Fraksinator pada dasarnya merupakan gabungan dari absorber dan Stripper yang kolom absorbernya diletakkan disebelah atas Stripper. Beberapa contoh fraksinator adalah demethaziner, deethanizer, depropanizer, dan lainnya yang memiliki fungsi masing - masing untuk menangkap komponen yang sesuai.
6. CO2 Removal.
Berfungsi untuk menyerap komponen CO2 yang harus dhilangkan. Kontrak penjualan gas mensyaratkan batasan maksimum kandungan CO2 yang terdapat pada gas yang dihasilkan oleh perusahaan masih dalam batas toleransi sehingga tidak perlu pemisahan komponen CO2 dalam proses produksi LPG.
2. Insinerator
Insinerasi (incineration) merupakan suatu teknologi pengolahan limbah yang melibatkan pembakaran limbah pada temperatur tinggi. Teknologi insinerasi berfungsi sebagai suatu alternatif untuk metode-metode pengolahan limbah landfill dan proses biologis seperti pengomposan dan biogas. Teknologi ini mempunyai manfaat-manfaat kuat terutama sekali untuk pengolahan limbah jenis-jenis tertentu didaerah-daerah relung seperti limbah klinis (limbah rumah sakit ataupun farmasi) dan limbah-limbah berbahaya tertentu yang mana patogen-patogen dan toksin-toksin hanya dapat dihancurkan dengan
temperatur tinggi. Pembakaran limbah ini dapat dilihat pada Gambar 2.4 berikut ini.
Gambar 2.4. Cara Kerja Insinerator
Spesifikasi dari Insinerator dapat dilihat pada Tabel 2.4. dibawah ini.
Tabel 2.4. Spesifikasi Unit Insinerator limbah Padat dan Cair (http://metalindoerabuanaengineering.com)
Tabel 2.4. (Lanjutan)
Uraian
Model
Limbah Padat Limbah Padat &
Cair IS 50 SW IS 100 SW IS 150 SW IS 75
SLW
IS 150 SW
TYPE BAHAN BAKAR Solar/Kerosene/Natural Gas
MAX. PEMAKAIAN B BAKAR Lt 10.1 20.1 29.1 30.1 46.6
Sedangkan perkiraan kapasitas limbah dapat dilihat pada Tabel 2.5. Berikut ini.
Tabel 2.5. Perkiraan Kapasitas Limbah
(http://metalindoerabuanaengineering.com)
Klasifikasi Type Bangunan Jumlah Limbah yang dihasilkan
Bangunan Industri Pabrik Harus dilakukan survey
Gudang 9.76 kg (per 100 m - per hari) Bangunan Komersial Perkantoran 4.88 kg (per 100 m - per hari)
Tabel 2.5. (Lanjutan)
Klasifikasi Type Bangunan Jumlah Limbah yang dihasilkan Departement Store 19.53 kg (per 100 m - per hari)
Shopping centre Harus dilakukan survey Supermarket 43.94 kg (per 100 m - per hari)
Restaurant 0.91 kg setiap kali waktu makan perhari Toko obat/Apotik 24.4 kg (per 100 m - per hari)
Bank Harus dilakukan survey
Tempat tinggal Rumah pribadi 2.27 kg basic dan 0.45 kg per kamar tidur Apartemen 1.81 kg per kamar tidur - perhari
Sekolah Sekolah Dasar 4.54 kg per Ruangan dan 0.22 kg perorang- per hari Sekolah Menengah 3.62 kg per Ruangan dan 0.22 kg perorang- per hari Perguruan Tinggi Harus dilakukan survey
Instansi Rumah sakit 6.8 kg per kamar tidur - perhari- seluruh limbah 0.6 kg per kamar tidur - perhari - limbah medis
Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit (terutama planet atau satelit) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya. Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbon dioksida (CO2) dan