FROM PALM TO POWER :
TRANSFORMATION OF PUBLIC TRANSPORTATION WITH GREEN ENERGY
CREDIT BY : RAMA MAHESA : RANGGA ADHIKA : FARRAS ZAKY
SOURCE OF ENERGY /SUMBER ENERGI
• Kami memilih limbah padat kelapa sawit seperti Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), Serat, dan lainnya karena mudah diproses untuk energi listrik dan juga limbah padat kelapa sawit itu melimpah
• Kami tidak memilih limbah cair kelapa sawit yang lebih banyak karena kurang cocok untuk energi listrik, limbah cair kelapa sawit lebih bagus jika digunakan untuk biogas
• Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebesar 23, Cangkang (Shell)
sebesar 6,5, Wet decanter solid (lumpur sawit) sebesar 4, Serabut
(fiber) sebesar 13
ALUR PROSES SISTEM
1. PENGUMPULAN LOGISTIK LIMBAH PADAT KELAPA SAWIT DI DESA ATAUPUN DI DEKAT PABRIK/PERKEBUNAN KELAPA SAWIT
2. PRA-PENGOLAHAN KELAPA SAWIT 3. PROSES GASIFIKASI
4. PEMURNIAN SYNGAS 5. KONVERSI ENERGI
6. PENYIMPANAN ENERGI
ALUR PROSES SISTEM
7. DISTRIBUSI ENERGI
8. STASIUN PENGISIAN ENERGI 9. TRANSPORTASI PUBLIK
10. PENGOLAHAN LIMBAH 11. SISTEM KEAMANAN
12. MONITORING DAN MAINTENANCE SYSTEM
2. PRA PENGOLAHAN KELAPA SAWIT
A. Pembersihan TKKS:
1.screening conveyor untuk memisahkan tanah atau material asing.
2.Magnetic separator untuk menghilangkan logam.
3.Air jet/blower untuk menghilangkan debu ringan.
B. PENGERINGAN TKKS
Rotary Dryer: Digunakan untuk mengeringkan hingga kadar air <15%
C. Pencacahan TKKS:
Menggunakan shredder biomassa atau hammer mill untuk mencacah TKKS hingga ukuran 2–5 cm.
TKKS yang seragam memastikan efisiensi proses gasifikasi.
3. PROSES GASIFIKASI
1. Desain Gasifier:
•Menggunakan Fluidized Bed Gasifier untuk efisiensi tinggi dan fleksibilitas bahan baku.
•Atau menggunakan Fixed Bed Gasifier (Downdraft):Digunakan untuk skala kecil hingga menengah.
2. Operasi Suhu Tinggi:
• Proses gasifikasi dilakukan pada suhu 800–1,000°C.
• Dilengkapi isolasi termal berbahan ceramic fiber blanket untuk mencegah pelepasan panas ke lingkungan.
• > 50 meter dari tempat umum (safety) 3. Hasil Gasifikasi:
•Menghasilkan syngas (H₂, CO, CH₄) sebagai bahan bakar utama.
4. SISTEM PEMURNIAN SYNGAS:
1. Cyclone Separator: Menghilangkan partikel padat dan abu dari syngas.
2. Wet Scrubber: Menghilangkan tar dan senyawa larut air.
3. Desulfurisasi dengan ZnO: Menyerap sulfur untuk mencegah
kerusakan sistem downstream seperti SOFC.
5. KONVERSI ENERGI
• Solid Oxide Fuel Cell (SOFC):
• Mengubah syngas menjadi listrik melalui proses elektrokimia dengan efisiensi listrik 50–60%.
• Panas buangan (sekitar 40%) dimanfaatkan untuk pengeringan TKKS tambahan atau pemanas air.
• Produksi Hidrogen (Opsional):
• Listrik dari SOFC digunakan untuk elektrolisis air dengan Alkaline Electrolyser atau PEM Electrolyser untuk menghasilkan hidrogen.
6. PENYIMPANAN ENERGI
• Penyimpanan Hidrogen (Opsional):
• Hidrogen disimpan dalam tangki bertekanan tinggi (350–700 bar) atau sebagai hidrogen cair (cryogenic storage).
• Penyimpanan Listrik:
• Energi listrik disimpan dalam baterai skala besar seperti Lithium-Ion atau Sodium-Ion Batteries.
7. DISTRIBUSI ENERGI
• Hidrogen (Opsional):
• Hidrogen dikirimkan ke stasiun pengisian di kota menggunakan truk pengangkut hidrogen berstandar ISO.
• Alternatif: Hidrogen dialirkan melalui pipa distribusi khusus jika infrastruktur memungkinkan.
• Listrik:
• Listrik dari SOFC dialirkan melalui jaringan mikrogrid atau high-capacity power lines ke stasiun pengisian kendaraan listrik di kota.
7. DISTRIBUSI ENERGI
A. Listrik untuk Kereta Listrik:
1. Jaringan Mikrogrid:
1. Listrik dari SOFC dialirkan melalui jaringan mikrogrid ke stasiun pengisian baterai kereta.
2. Stasiun Pengisian:
1. Fasilitas pengisian cepat untuk kereta listrik menggunakan konektor standar pantograph atau charging rail.
• B. Hidrogen untuk Kereta Hidrogen:
1. Transportasi Hidrogen:
1. Hidrogen disuplai ke stasiun pengisian kereta melalui truk tangki hidrogen berstandar ISO atau jaringan pipa.
2. Stasiun Pengisian Hidrogen:
1. Stasiun dilengkapi dengan kompresor hidrogen untuk pengisian langsung ke tangki kereta berbasis fuel cell.
7. DISTRIBUSI ENERGI
• Kereta Listrik atau Hidrogen 1.Kereta Listrik (BEV):
1. Listrik dari baterai menggerakkan motor listrik kereta.
2. Cocok untuk rute yang terintegrasi dengan jaringan listrik mikrogrid.
2.Kereta Hidrogen (FCEV):
1. Hidrogen digunakan dalam Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) untuk menghasilkan listrik yang menggerakkan motor kereta.
2. Ideal untuk rute jarak jauh atau area yang tidak terjangkau jaringan listrik
8. STASIUN PENGISIAN ENERGI
• Stasiun Pengisian Hidrogen:
• Fasilitas pengisian hidrogen untuk kendaraan berbasis Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) seperti bus atau truk.
• Dilengkapi dengan kompresor hidrogen untuk menyesuaikan tekanan.
• Stasiun Pengisian Listrik:
• Infrastruktur untuk Battery Electric Vehicle (BEV) dengan sistem pengisian cepat (fast charging) hingga 350 kW.
9. TRANSPORTASI PUBLIK
• Bus Hidrogen (FCEV):
• Bus berbasis PEM Fuel Cell menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar, dengan emisi hanya berupa air.
• Bus Listrik (BEV):
• Bus berbasis baterai yang menggunakan listrik langsung dari stasiun pengisian.
10. PENGELOLAAN LIMBAH
• Abu Gasifikasi:
• Abu sisa digunakan sebagai pupuk organik di perkebunan sawit.
• Limbah Cair:
• Air dari proses pemurnian syngas diproses dengan sistem sedimentasi dan filtrasi untuk dibuang secara aman
11. SISTEM KEAMANAN
• Isolasi dan Pendinginan:
• Isolasi termal untuk mencegah pelepasan panas dari gasifier dan SOFC.
• Sistem pendinginan aktif untuk mencegah overheating.
• Sistem Pemantauan:
• Pemantauan suhu, tekanan, dan kebocoran gas secara real-time menggunakan IoT.
• Pemadam Kebakaran Otomatis:
• Sistem berbasis CO₂ atau dry powder untuk memadamkan kebakaran jika terjadi kegagalan sistem.
12. MONITORING DAN PEMELIHARAAN
• Monitoring IoT:
• Sistem terintegrasi untuk memantau performa semua komponen mulai dari gasifier hingga stasiun pengisian.
• Pemeliharaan Berkala:
• Pemeliharaan rutin untuk SOFC, gasifier, dan sistem pemurnian untuk menjaga efisiensi optimal.
