BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Ekonomi dunia telah diarahkan dalam pemakaian energi primer secara global. Pemulihan ekonomi tahun 2010 telah meningkatkan pemakaian energi utama dunia dimana terhitung untuk 12.002,4 Mtoe (Million tonnes of oil equivalent), meningkat 28% dibandingkan tahun 1998. Sumber energi utama
terpenting adalah bahan bakar fosil (misalnya minyak mentah, gas alam, dan batubara) yang menyebabkan sumber energi terbarukan masih sangat sedikit digunakan. Jika ekonomi dunia masih meningkat pesat, walaupun cadangan minyak dunia pada 2010 lebih besar dari 1 triliun barrel minyak, maka dunia akan menghadapi masalah krisis energi dalam waktu dekat. Tambahan lagi, pemakaian bahan bakar fosil secara besar-besaran akan meningkatkan emisi karbon dioksida ke atmosfer. Konsentrasi karbon dioksida yang tinggi di atmosfer menyebabkan efek rumah kaca yang ditengarai sebagai penyebab pemanasan global [1].
Sumber daya energi terbarukan menawarkan solusi untuk menggantikan bahan bakar fosil [2]. Energi terbarukan ini dapat bersumber dari energi surya, energi angin, energi hidro, gelombang pasang, panas bumi, dan biomassa [1]. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) adalah limbah padat industri kelapa sawit yang merupakan sumber biomassa berlimpah di Indonesia. TKKS mempunyai potensi untuk dikembangkan menjadi produk energi karena kaya akan komponen lignoselulosa [3].
Tabel 1.1 Rangkuman Hasil Penelitian Pirolisis Menggunakan TKKS
No Peneliti Penelitian Hasil Penelitian
1 M.Azri, et al.
Memperoleh hasil bahwa yield bio-char tertinggi sebesar 41,56% pada keadaan suhu optimum 300
0C, ukuran partikel 91-106 μm
dengan laju pemanasan 30
0C/menit. Sedangkan nilai bakar
tertinggi dari bio-char sebesar 25,98 MJ/kg.
Memperoleh hasil bahwa yield bio-char yang tertinggi sebesar 21,5% pada suhu pirolisis 300 0C, ketahanan air tertinggi pada bio-char yang dihasilkan dari 400 0C, konsentrasi Posfor (P) kurang lebih sama di semua bio-char, tetapi ada variasi yang jelas ditemukan dalam konsentrasi Kalium (K) pada suhu yang berbeda dari bio-char dihasilkan. 3 M.Azri, et al.
Memperoleh hasil bahwa yield bio-oil tertinggi sebesar 42% pada keadaan suhu optimum 500 0C,
Memperoleh hasil bahwa kondisi optimum pada keadaan normal (tidak ada gas yang masuk) berada pada suhu 475 0C dan menghasilkan yield sebesar 49,75%, sedangkan pada keadaan nitrogen atmosfer berada di suhu 530 0C dengan yield 59,90%, serta
5 M.Azri, et al.
Memperoleh hasil bahwa yield gas tertinggi dan terendah adalah masing-masing 42,98% dan 31,55% pada 600 0C dan 300 0C.
Gas-gas yang terdeteksi adalah Karbon Monoksida (CO), Karbon Dioksida (CO2), Metana (CH4),
Etana (C2H6) dan Etilena (C2H4).
Tabel 1.2 Rangkuman Hasil Penelitian Penggunaan Biomassa pada Pembuatan Bio-char
No Peneliti Penelitian Hasil Penelitian
1 Samy, et al.
Memperoleh hasil bahwa yield bio-char dan volatile matter menurun dari 82,6 % ke 35,2 % dan dari 72,1 % ke 43,9 % dengan kenaikan suhu karbonisasi dari 300 °C ke 400 °C dan waktu
Memperoleh hasil bahwa yield yang diperoleh menurun dari 30,48 % pada suhu 450 oC ke 24,72 % pada suhu 800 oC. Jumlah volatile matter tertinggi terjadi pada suhu 450 oC. Dengan kenaikan suhu dari 450 ke 800 oC, jumlah fixed carbon dari bio-char meningkat dari 59,54 % ke 61,29 % dan kadar abu dari bio-char meningkat secara perlahan.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Pirolisis TKKS menjadi bio-char dipengaruhi oleh suhu dan waktu pirolisis. Selain itu, beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah keberadaan oksigen di dalam reaktor selama pirolisis berlangsung, kualitas dan kuantitas produk gas, dan kualitas dan kuantitas bio-char yang dihasilkan.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan utama dari penelitian ini adalah konversi TKKS menjadi bio-char melalui pirolisis. Adapun tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan data kinetik dengan pengaruh suhu pirolisis.
1.4 MANFAAT PENELITIAN Penelitian ini diharapkan dapat :
1. Memberikan informasi bahwa TKKS dapat dikonversi menjadi bio-char dengan pirolisis
2. Memberikan informasi mengenai keperluan energi yang diperlukan dalam pirolisis TKKS menjadi bio-char.
3. Memberikan informasi tentang potensi produk gas yang dapat dimanfaatkan kembali sebagai sumber energi reaktor.
4. Memberikan informasi mengenai konsentrasi bahan baku, suhu dan waktu pirolisis yang sesuai dengan kinerja reaktor yang dapat digunakan sebagai scale-up dalam perancangan.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Massa pelet = 25 gram Waktu reaksi = 30 menit b. Variabel berubah :
Suhu reaksi = 250, 275, 300, 325, 350, 375 dan 400 oC
Parameter yang dianalisa pada produksi bio-char dari pirolisis tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yaitu :
