Gasifikasi TKS [PDF]

Citation preview

GASIFIKASI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN UPDRAFT GASIFIER Bambang Purwantana1, Bambang Prastowo2, Jemseng Carles Abineno1 1



Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Jl. Flora, Bulaksumur, Yogyakarta 55281. Email: [email protected]. Telp/Fax: 0274-589797 2 Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan Jl. Tentara Pelajar No. 1, Kampus Penelitian Pertanian Cimanggu, Bogor, Jawa Barat, Indonesia



ABSTRAK Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu limbah padat dari industri minyak kelapa sawit. Di Indonesia setiap tahun dihasilkan tidak kurang dari 6 juta ton TKKS dan belum dimanfaatkan dengan baik. Dengan nilai energi sebesar 17,08 MJ/kg, TKKS merupakan salah satu sumber energi yang sangat bernilai. Dari hasil analisis proximate dan ultimate menunjukkan bahwa energi yang terkandung dalam TKKS potensial dikonversikan dalam bentuk produksi gas melalui proses gasifikasi. Dalam gasifikasi biomassa efektifitas proses sangat ditentukan oleh karakteristik bahan biomassa. Karakteristik fisik utama dari bahan yang mempengaruhi proses gasifikasi antara lain adalah ukuran, keseragaman, massa jenis dan kepadatan bahan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja gasifikasi tandan kosong kelapa sawit menggunakan updraft gasifier. Penelitian dilakukan pada beberapa variasi ukuran potongan bahan, pemadatan umpan, dan laju aliran udara input. Kinerja gasifikasi ditentukan berdasarkan parameter laju gasifikasi, efisiensi, suhu proses, suhu nyala api pembakaran syngas, dan prosentase residu yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tandan kosong kelapa sawit cukup efektif untuk digasifikasikan menggunakan gasifier tipe updraft dengan efisiensi proses 60 – 80%, laju proses 2,75 – 3,50 kg/jam, dan menghasilkan syngas dengan suhu bakar 320 - 570 ºC. Kinerja gasifikasi terbaik dicapai pada debit udara input 300 - 400 lpm, ukuran potongan bahan < 4 cm, dan tekanan pada bahan 0,05-0,06 kg/cm2. Pada perlakuan tersebut dicapai laju proses sebesar 3 - 3,5 kg/jam, efektivitas proses 14 menit/kg, efisiensi proses 80%, suhu nyala api syngas 540oC. Kata kunci: gasifikasi, tkks, ukuran, tekanan, kinerja



1.



PENDAHULUAN Indonesia merupakan salah satu penghasil utama kelapa sawit dunia. Pada tahun



2010 Indonesia telah menjadi penghasil kelapa sawit terbesar dunia melampaui Malaysia. Luas areal perkebunan kelapa sawit telah mencapai lebih dari 7,8 juta hektar dengan total



produksi lebih dari 19,8 juta ton. Dalam pengolahan tandan buah segar (TBS) menjadi minyak kelapa sawit (crude palm oil, CPO), dihasilkan limbah berupa tempurung, serabut, dan tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Setiap pengolahan 1 ton TBS akan dihasilkan sebanyak 22 – 23% TKKS atau sebanyak 220 – 230 kg TKKS. Jumlah limbah TKKS seluruh Indonesia diperkirakan mencapai lebih dari 6 juta ton per tahun. Jumlah yang luar biasa besar. Namun demikian potensi ini belum dimanfatkan secara optimal. Tandan kosong kelapa sawit tersusun atas berbagai macam serat dengan komposisi antara lain sellulosa sekitar 45.95%; hemisellulosa sekitar 16.49% dan lignin sekitar 22.84% (Astima. 2002). Hasil uji proximat menunjukkan bahwa TKKS memiliki nilai volatiles 81,9%, karbon terikat 12,60%, abu 3,10% dan lengas 2,40%. Hasil analisis ultimate menunjukkan bahwa TKKS mengandung Karbon (C) 53,78%, Hidrogen (H) 4,37%, Oksigen (O) 41,50%, Nitrogen (N) 0,37% dengan nilai kalor 17,08 MJ kg-1 (Sukiran dkk, 2009). Berdasar unsur-unsur atau komposisi tersebut maka pemanfaatan TKKS untuk dikonversikan sebagai energi terbarukan dalam bentuk produksi gas sangatlah potensial. Pemanfaatan TKKS untuk menghasilkan energi masih terbatas. Kittikun, et al. (2000) menyatakan bahwa kendala utama pemanfaatan TKKS sebagai bahan bakar adalah tingginya kandungan air yang mencapai sekitar 65%. Salah satu teknik yang dapat dimanfaatkan untuk permasalahan besarnya kandungan air bahan untuk bahan bakar adalah teknik gasifikasi. Gasifikasi biomassa merupakan



proses pengkonversian biomassa menjadi bahan



bakar berbentuk gas oleh adanya proses oksidasi parsial (sedikit oksigen) dari biomassa tersebut pada suhu tinggi antara 800-900C (McKendry, 2002a). Gas yang dihasilkan antara lain terdiri dari unsur-unsur hidrogen, karbon monoksida, methan, karbon dioksida, uap air, senyawa hidrokarbon lain dalam jumlah yang kecil, serta bahan-bahan non-organik (Lim dan Sims, 2003). Gas yang dihasilkan ini mempunyai nilai kalori yang rendah (1000-1200 kCal/Nm3) tetapi dapat dibakar engan efisiensi yang tinggi dengan kontrol yang mudah dan tidak menghasilkan emisi asap (Anonim, 2006). Gas-gas ini dapat dipakai sebagai pengganti BBM guna berbagai keperluan seperti menggerakkan mesin tenaga penggerak (diesel atau bensin), yang selanjutnya dapat dimanfaatkan untuk pembangkitan listrik, menggerakkan pompa, mesin giling maupun alat alat mekanik lainya. Selain itu gas ini juga dapat dibakar langsung untuk tanur pembakaran, mesin pengering, oven dan sebagainya yang biasanya memerlukan pembakaran yang bersih. Setiap kilogram biomassa kering-udara (kadar air ± 10%) mengandung sekitar 2,5 Nm3 bahan bakar gas. Dalam terminologi energi, efisiensi konversi pada proses gasifikasi biomassa berkisar antara 60 – 70% (McKendry, 2002b).



Gasifier merupakan perangkat untuk terjadinya suatu proses gasifikasi. Beberapa jenis gasifier yang berkembang antara lain gasifier unggun tetap (fixed bed) dengan sistem aliran ke atas (updraft) dan aliran ke bawah (downdraft), dan gasifier dengan unggun bergerak (fluidized bed) dengan sistem bubbling, sirculating, dan entrained flow. Dari jenis-jenis tersebut, gasifier dengan unggun tetap merupakan jenis gasifier yang banyak dikembangkan dan digunakan karena konstruksi yang lebih sederhana dan operasional yang lebih mudah. Pada gasifier unggun tetap jenis aliran ke atas (updraft gasifier), bahan masuk melalui hopper yang dapat dikunci dan mengalir ke bawah berlawanan dengan aliran pembakaran dan gas yang dihasilkan. Karena sistem aliran yang berlawanan tersebut tipe gasifier ini dapat beroperasi untuk bahan yang mempunyai kadar lengas yang tinggi. Namun demikian gas yang dihasilkan relatif kurang atau belum bersih. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengembangkan gasifier aliran ke atas. Studi tentang kesetimbangan massa pada updraft gasifier untuk serbuk gergaji telah dilakukan oleh Payne dan Chandra (1985). Payne e.t al, (1985) juga melakukan uji terhadap tiga ukuran serbuk gergaji pada updraft gasifier untuk menentukan pengaruh ukuran serbuk pada efisiensi sistem. Dunlap dan Payne (1988) melakukan studi penerapan kontrol dengan mikro-komputer pada gasifier. Studi terhadap gasifikasi biomassa juga dilakukan oleh Hoki, et. al, 1992. Mereka meneliti aspek kestimbangan panas dan efisiensi gasifikasi (Hoki, et. al, 1994), serta stabilitas laju produksi gas (Hoki et. al, 1995). Studi tentang kontrol suhu pada gasifier juga telah dilakukan dengan perlakuan kontrol aliran bahan baku (Hoki et. al, 2002). Stassen (1995) menyatakan bahwa di negara-negara berkembang, prospek pengembangan gasifier biomassa masih terkendala oleh lebih murah dan mudahnya sumber bahan bakar biomassa dan bahkan minyak, serta biaya awal yang relatif besar, serta belum dijadikannya faktor kelestarian lingkungan dalam seluruh aspek kehidupan. Meskipun demikian dalam jangka panjang, khususnya dengan semakin mahal dan langkanya minyak, dan dengan semakin meningkatnya taraf hidup masyarakat, gasifikasi merupakan salah satu alternatif yang perlu terus dikembangkan. Purwantana (2007) telah melakukan beberapa penelitian tentang pengembangan gasifier. Bersama Kusuma (2007) dan Senoaji (2007) telah dikembangkan gasifier untuk pemanfaatan limbah padat pembuatan pati aren. Kinerja dan efektivitas gasifikasi juga telah diuji dan diterapkan untuk konversi beberapa jenis biomassa lainnya. Markumningsih (2007) menerapkan prinsip co-gasifikasi dengan campuran serpihan kayu. Annurisi (2008) menerapkannya untuk gasifikasi bagas tebu, Wahyudi (2008) untuk limbah sekam, dan Anggoro (2009) telah mencobanya untuk gasifikasi limbah tongkol jagung. Untuk



meningkatkan efektifitas proses gasifikasi, Purwantana (2009) dan Purwantoro (2009) telah mengembangkan prinsip pengeluaran abu gasifikasi secara kontinyu untuk meningkatkan kestabilan suhu. Susanto (2009) mencoba memperbaiki laju aliran bahan dengan mengatur tingkat pembebanan, dan Prawiranegara (2009) menggunakan siklon untuk memanen tar sekaligus membersihkan gas hasil gasifikasi. Dari rangkaian penelitian yang telah dilakukan, ditunjukkan bahwa gasifikasi biomassa sangat potensial untuk dikembangkan sebagai sumber bahan bakar. Permasalahan yang masih dihadapi adalah bahwa limbah biomassa umumnya memiliki massa jenis rendah yang menyebabkan tidak kontinyunya laju aliran bahan, serta prosentase abu yang masih cukup besar terkandung dalam produk gas. Tingkat kepadatan bahan yang optimum sangat diperlukan untuk kelancaran laju bahan. Paper ini menyajikan hasil penelitian tentang pengaruh ukuran bahan, tingkat kepadatan dan laju input udara terhadap kinerja gasifikasi tandan kosong kelapa sawit, diukur dari parameter suhu api pembakaran gas, lama periode gas dapat dibakar, dan sisa atau residu khususnya tar yang dihasilkan.



2. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan pada bulan Juni sampai dengan Oktober 2011 di Laboratorium Energi dan Mesin Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Alat utama yang digunakan berupa gasifier tipe updraft kapasitas volume reaktor 45 liter, yang dilengkapi dengan sistem blower, siklon, mekanisme pembeban yang bisa diatur, sensor suhu (termokopel), dan kompor atau burner (Gambar 1). Disamping itu digunakan beberapa alat pendukung seperti hot wire anemometer untuk mengukur debit dan kecepatan udara dan gas, termometer digital dan data loger untuk merekam kinerja suhu, stopwatch, rol meter, neraca atau timbangan, dan barbel untuk pembeban. Bahan utama penelitian adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dari pabrik minyak sawit di Garut, Jawa Barat. Bahan pendukung meliputi minyak tanah dan arang kayu untuk penyalaan awal, dan pipet serta tabung venojek untuk menampung gas sebelum diuji. Dalam penelitian ini dikaji pengaruh ukuran bahan, tekanan pemadatan, dan laju input udara terhadap kinerja gasifikasi. Untuk keperluan variasi ukuran bahan, TKKS dicacah dan dikeringkan sampai kadar air sekitar 20% kemudian dilakukan pengelompokan berdasarkan ukurannya menggunakan ayakan. Kelompok ukuran cacahan yang digunakan adalah < 2 cm, 2 – 4 cm, 4 – 6, cm, 6 – 8 cm, dan > 8 cm. Untuk pemberian tekanan pada bahan digunakan pemberat berupa barbel dengan berat masing-masing 5, 10, 15 dan 20 kg. Dengan pembeban tersebut maka diperoleh variasi tekanan pada bahan yaitu 3,9 x 10-2, 4,9 x 10-2, 5,9 x 10-2,



dan 6,8 x 10-2 kg/cm2. Variasi debit input udara dilakukan dengan mengatur bukaan kran dari sentrifugal blower menuju reaktor masing-masing dengan bukaan 45, 60, 75 dan 90°, sehingga diperoleh variasi debit udara input 246, 366, 462 dan 545 lpm (liter per menit).



pembeban TK4



UPDRAFT GASIFIER



kompor



TK3 venturi flow meter TK2



TK1



siklon



hot wire anemometer blower katup



Gambar 1. Skema updraft gasifier, kelengkapan dan rangkaian instrumen pengukur Percobaan diawali dengan membuat bara dari 200 gr arang kayu, kemudian dimasukkan ke bagian atas grate gasifier. Selanjutnya 4 kg TKKS dimasukkan ke dalam gasifier, diberikan pembeban sesuai perlakuan tekanan, dan blower dihidupkan serta katup dibuka pada posisi debit yang ditentukan. Setelah terbentuk asap pada kompor, dinyalakan dan dicatat waktu gas mulai dapat menyala. Perilaku suhu pada termokopel (TK) diamati dan direkam setiap periode tiga menit. Pada saat bersamaan dilakukan pengukuran laju penurunan bahan dengan mengukur perkembangan tinggi pembeban dari titik acuan. Pengambilan gas contoh untuk pengukuran kadar metan dilakukan pada menit ke sepuluh dengan mengambil gas menggunakan pipet gas dan dimasukkan ke dalam tabung venojek. Kadar gas metan diukur menggunakan Gas Chromatograph (GC). Tar yang terbentuk ditampung di tabung bagian bawah siklon dan ditimbang. Residu lain yang berupa abu maupun TKKS yang tidak terproses ditimbang setelah dikeringkan. Pengamatan pengaruh variasi ukuran bahan dilakukan pada pembebanan tetap 4,9 x 10-2 kg/cm2 dengan debit udara input 462 lpm. Sedangkan pengukuran pengaruh takanan dan



debit udara input dilakukan secara faktorial dengan menggunakan cacahan bahan berukuran < 6 cm. Setiap variasi percobaan dilakukan sebanyak tiga kali ulangan.



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam penelitian ini, kinerja gasifikasi tandan kosong kelapa sawit ditentukan berdasarkan parameter waktu efektif gasifikasi per satuan massa bahan, suhu pembakaran syngas, laju proses gasifikasi, kadar metan syngas, dan kadar tar yang tersisa. Waktu efektif gasifikasi dinyatakan sebagai interval waktu dimana syngas dapat dinyalakan secara stabil tanpa terputus. Laju proses gasifikasi dinyatakan sebagai massa bahan yang diperlukan untuk setiap jam proses gasifikasi. Kinerja tersebut dianalisis berdasarkan variasi ukuran potongan bahan, kepadatan dan debit udara input. Waktu efektif proses gasifikasi adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan konversi termal gasifikasi seluruh biomassa yang ada di dalam gasifier. Dengan skala kapasitas gasifier yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 4 kg, apabila dioperasikan secara batch (tidak kontinyu) maka kapasitas efektif proses gasifikasi tandan kosong kelapa sawit (TKKS) adalah antara 54 – 61 menit per proses atau sekitar 13,5 sampai dengan 15,25 menit per kilogram bahan, tergantung pada variasi ukuran potongan TKKS (Tabel 1). Semakin besar ukuran TKKS, reaksi eksotermis berlangsung lebih lambat sehingga waktu yang diperlukan untuk seluruh proses gasifikasi semakin lama. Tabel 1. Waktu efektif gasifikasi pada variasi ukuran potongan TKKS Ukuran TKKS



Waktu Gasifikasi (menit) Syn-gas terbakar



TKKS Habis



% Nyala



8 cm



58



95



61.1



Gambar 2 memperlihatkan contoh kinerja proses gasifikasi TKKS berdasarkan parameter suhu di zona pirolisa dan suhu pembakaran atau nyala gas. Rangkuman hasil pengamatan menunjukkan bahwa terdapat kecenderungan perilaku suhu yang relatif sama untuk berbagai perlakuan. Syngas mulai diproduksi secara efektif pada menit ke tiga dan mulai stabil pada menit ke-10. Hal ini ditunjukkan dengan gas yang mulai dapat dinyalakan dengan stabil pada menit ke tiga sampai menit ke lima, dan mencapai kondisi stabil-tinggi



pada menit ke-10 sampai dengan menit ke-60. Hasil ini sejalan dengan kinerja suhu di zona pirolisa dimana ditunjukkan bahwa syarat untuk terjadinya proses pirolisis (suhu > 300 °C) telah tercapai mulai menit ke-10 tersebut.



Suhu (°C)



900



600



Zona Pirolisa Nyala Gas



300



0 0



10



20



30



40



50



60



70



80



Waktu (menit)



Gambar 2. Kinerja suhu di zona pirolisa dan suhu nyala gas pada proses gasifikasi TKKS Kinerja suhu proses gasifikasi dipengaruhi oleh jumlah udara yang tepat untuk proses pembakaran tak sempurna. Peningkatan laju aliran udara akan meninkatkan suhu dalam reaktor, namun input udara yang terlalu besar akan menyebabkan proses pembakaran di zona oksidasi berlangsung sempurna sehingga menurunkan efisiensi proses gasifikasi, termasuk penurunan suhu pembakaran syngas. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa debit udara input antara 300 – 400 lpm memberikan hasil suhu pembakaran syngas tertinggi (Gambar 3).



Suhu Nyala Gas (°C)



600 400 200 0 200



300



400



500



600



Debit Udara Input (lpm)



Gambar 3. Suhu pembakaran syngas pada beberapa variasi debit udara input Gambar 4 memperlihatkan hubungan kinerja suhu nyala gas pada beberapa variasi ukuran potongan atau cacahan TKKS. Ditunjukkan bahwa ukuran potongan TKKS < 4 cm memberikan kinerja suhu paling tinggi. Analog dengan Gambar 2, suhu tinggi pada nyala



gas ini juga menunjukkan suhu tinggi pada proses pirolisis dan reduksi. Dengan kinerja suhu yang lebih tinggi maka proses gasifikasi dapat berjalan lebih baik. Ini berdampak pada meningkatnya waktu efektif produksi gas seperti ditunjukkan pada Gambar 5. Potongan bahan yang kecil mampu menghasilkan produksi syngas lebih baik daripada ukuran yang lebih besar. Hasil ini didukung hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Yu Feng, dkk (2011) yang menyatakan bahwa ketika ukuran partikel bahan menurun, reaksi utama akan dikendalikan oleh proses pirolisis dan proses reduksi.



Suhu Nyala Gas (°C)



600 500 400 300 200 100 0 8



Ukuran TKKS (cm)



Gambar 4. Suhu pembakaran syngas pada beberapa variasi ukuran TKKS



Waktu Produksi Efektif (menit/kg-TKKS)



18 16



14 12 10 8 8



Ukuran TKKS (cm)



Gambar 5. Waktu produksi syngas efektif pada beberapa variasi ukuran TKKS Proses gasifikasi memerlukan udara dalam jumlah yang terbatas. Dengan ukuran bahan yang lebih kecil maka rongga antar bahan dapat diperkecil dan luasan kontak antar bahan diperbesar sehingga proses pindah panas antar komponen bahan dapat berlangsung lebih cepat. Dalam gasifikasi TKKS, ukuran potongan bahan yang lebih kecil atau lebih rapat diperlukan agar proses pirolisis dan reduksi dapat berlangsung lebih baik. Pada ukuran bahan yang lebih besar laju konversi bahan berlangsung lebih lambat karena proses pindah



panas antar komponen bahan berkurang akibat luasan kontak yang semakin kecil seperti ditunjukkan pada Gambar 6. Hasil ini secara umum menunjukkan bahwa ukuran potongan



Laju Konversi Bahan (kg/jam)



bahan yang lebih kecil lebih baik dalam memproduksi syngas. 4 3.5 3 2.5 2 8



Ukuran TKKS (cm)



Gambar 6. Laju proses konversi TKKS pada beberapa variasi ukuran TKKS merupakan biomassa dengan massa jenis yang relatif kecil, porous, berserat, dan mudah mengembang sehingga untuk mempertahankan kerapatan komposisinya diperlukan bantuan penekanan. Hal ini penting untuk pengendalian jumlah udara dan kontinyuitas hantaran panas pada bahan dalam proses gasifikasi. Pemberian tekanan pada bahan yang cukup dapat meningkatkan periode efektif produksi gas per satuan massa seperti ditunjukkan pada Gambar 7. Semakin besar tekanan pada bahan maka jumlah udara dapat dibatasi sehingga memperkecil luasan zona oksidasi sehingga menambah kapasitas proses pirolisis dan reduksi. Namun demikian apabila tekanan terlalu besar, zona oksidasi akan terlalu sempit sehingga kebutuhan energi untuk proses pirolisis dan reduksi kurang tercukupi. Sebagai akibatnya debit gas produksi dan jumlah energi akan menurun sehingga suhu pembakaran syngas juga menjadi lebih kecil (Gambar 8). Atas dasar hasil ini, ditambah pengamatan visual terhadap kualitas nyala api syngas, tekanan pada bahan sebesar 0,05 – 0,06 kg/cm2 memberikan hasil yang baik, dari aspek periode produksi maupun suhu pembakaran syngas. Disamping itu pada tekanan 0,05 – 0,06 kg/cm2 juga dihasilkan residu berupa tar yang relatif lebih kecil seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Jumlah tar yang besar menunjukkan bahwa proses gasifikasi masih didominasi oleh pirolisis sedang jumlah tar yang lebih kecil menunjukkan bahwa proses reduksi atau gasifikasi telah berjalan dengan baik karena telah mampu mereduksi lebih lanjut tar menjadi gas metan, CO dan H2.



Waktu Produksi Efektif (menit/kg-TKKS)



15 12 9 6 3



4



5



6



Tekanan



7



8



(x10-2 kg/cm2)



Gambar 7. Waktu produksi syngas efektif pada beberapa variasi tekanan pada bahan



Suhu Nyala Gas (°C)



600 500 400 300 200 3



4



5



6



Tekanan



(x10-2



7



8



kg/cm2)



Gambar 8. Suhu pembakaran syngas pada beberapa variasi tekanan pada bahan



Jumlah Tar (%)



8 6 4 2 0 3



4



5 Tekanan



6



7



8



(x10-2 kg/cm2)



Gambar 9. Prosentase residu tar pada beberapa variasi tekanan pada bahan Gambar 9 dan 10 secara bersama menjelaskan bahwa penurunan jumlah tar diikuti oleh peningkatan kadar gas metan dan sebaliknya. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian massa tar telah berhasil dikonversi menjadi gas metan. Meskipun demikian belum seluruh tar bisa dikonversikan menjadi gas (Gambar 9), atau suhu proses yang dicapai pada reaktor belum mencapai batas ideal untuk terjadinya proses reduksi yang sempurna. Perbaikan disain



reaktor berupa penambahan isolator panas yang baik diperhitungkan akan dapat meningkatkan lebih lanjut efisiensi produksi syngas.



Kadar Metan (%)



0.8 0.6 0.4 0.2 0



3



4



5 Tekanan



6



7



8



(x10-2 kg/cm2)



Gambar 10. Prosentase gas metan pada beberapa variasi tekanan pada bahan



4. KESIMPULAN DAN SARAN Penelitian telah dilakukan untuk mengetahui kinerja gasifikasi tandan kosong kelapa sawit menggunakan reaktor updraft gasifier. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1.



Tandan kosong kelapa sawit cukup efektif untuk digasifikasikan menggunakan gasifier tipe updraft dengan efisiensi proses 60 – 80%, laju proses 2,75 – 3,50 kg/jam, dan menghasilkan gas bakar dengan suhu 320 - 570 ºC.



2.



Kinerja gasifikasi tandan kosong kelapa sawit sangat dipengaruhi oleh ukuran potongan bahan dan besarnya tekanan pada bahan.



3.



Kinerja gasifikasi terbaik dicapai pada debit udara input 300 - 400 lpm, ukuran potongan bahan < 4 cm, dan tekanan pada bahan 0,05-0,06 kg/cm2. Pada perlakuan tersebut dicapai laju proses sebesar 3 - 3,5 kg/jam, efektivitas proses 14 menit/kg, efisiensi proses 80%, suhu nyala api pembakaran gas 540oC, dan residu tar yang lebih kecil.



4.



Untuk peningkatan efisiensi proses gasifikasi diperlukan perbaikan disain reaktor berupa pemasangan isolator panas yang lebih baik di zona oksidasi, pirolisa dan reduksi.



UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terimakasih disampaikan kepada Direktorat Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kemendiknas dan Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan Kementerian Pertanian atas bantuan pendanaan, bahan dan fasilitas untuk terlaksananya penelitian ini.



DAFTAR PUSTAKA Anonimous, 2006. http://static.teriin.org/division/eetdiv/beta/biomass.htm Anggoro, H.K. 2009. Pengaruh ukuran bahan terhadap kinerja gasifikasi limbah tongkol jagung. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Annurisi, M. 2008. Kinerja gasifikasi limbah padat tebu menggunakan gasifier tipe downdraft. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Astima, A.A. 2002. Preparation of Cellulose from Oil Palm Empty Fruit Bunches via Ethanol Digestion : Effect of Acid and Alkali Catalysts. Journal of Oil Palm Research, 14, 9-14. Dunlap, J.L., Payne, F.A. 1988. Microcomputer control of two stage combustor. Transaction of the ASAE 31(3):974-980 Hoki, M., Sato, K., Umezawa, Y. 1992. Sawdust gasification for small poer plant. The ASAE Paper No. 926032 Hoki, M., Sato, K., Yamada Y., Umezawa, Y. 1994. The development study of biomass gasification system. Proceeding of the International Agricultural Engineering Conference Hoki, M., Sato, K., Sakai, K., Tanibuchi, Y. 1995. Biomass gasifier for small scale energy development. Proceeding of International Symposium on Automation and Robotics in Bioproduction and Processing, Kobe, Japan:317-324 Hoki, M., Sato, K., Miao, Y., Nishidate, J., 2002. The study of biomass gasification system – temperature control of rice husk gasifier. Proceeding of the International Agricultural Engineering Conference, Wuxi, China, November 28-30, 2002:578-582 Kittikun, A.H. Prasertsan, P. Srisuwan, G. Krause. 2000. Environmental Management for Palm Oil mil. Conference on Material Flow Analysis of Integrated Bio-System. Kusuma, W.Z. 2007. Rancangbangun gasifier tipe downdrfat untuk gasifikasi limbah padat pati aren. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Lim, K., Sims, R. 2003. Liquid and gaseous biomass fuels, in R Sims (ed.), Bioenergy option for a cleaner environment, Elsevier, the United Kingdom Markumningsih, S. 2007. Pengaruh penambahan serpihan kayu terhadap kinerja gasifikasi limbah padat pati aren. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. McKendry, P. 2002a. Energy production from biomass (part 2): conversion technologies. Bioresource technology. Vol. 83:47-54 McKendry, P. 2002b. Energy production from biomass (part 3): gasification technologies. Bioresource technology. Vol. 83:55-63 Payne, F.A., Chandra, P.K. 1985. Mass balance for biomass gasifier combustor. Transaction of the ASAE 28(6):2037-2041 Payne, F.A., Dunlap, J.L., Caussanel, P. 1985. Effect of wood chip size on gasifier combustor operation. Transaction of the ASAE 28(3):903-906,914 Prawiranegara, R. 2009. Penggunaan siklon pada gasifikasi sekam padi tipe updraft. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Purwantana, B. 2007. Pengembangan gasifier untuk gasifikasi limbah padat pati aren (Arenga Pinnata Wurmb). Agritech, Vol.27 No. 03



Purwantana, B. 2009. Pengaturan Debit pengeluaran Abu Untuk Meningkatkan Stabilitas Suhu Pada Gasifikasi Limbah Biomassa. Prosiding Seminar Nasional Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia, Mataram, 8-9 Agustus 2009 Purwantoro, D. 2009. Pengaruh debit pengeluaran abu terhadap distribusi suhu pada proses gasifikasi biomassa. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Senoaji, A. 2007. Pengaruh debit udara terhadap kinerja gasifikasi limbah padat pati aren tipe downdraft. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Stassen, H.E. 1995. Small-scale biomass gasifier for heat and power; a global review. The World Bank: 49-50 Sukiran, M.A, Chow, M.C and NurKartini, A.B. 2009. Bio- oils from Pyrolysis of Oil Palm Empty Fruit Bunches. American journal of applied sciences 6(5):869-875, 2009. Susanto, A. 2009. Pengaruh tingkat pembebanan terhadap distribusi suhu gasifikasi limbah padat sekam padi menggunakan updraft gasifier. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Wahyudi, I.E. 2008. Kajian kinerja gasifier tipe downdraft dengan bahan bakar sekam padi. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Yu Feng, Bo Xiao, Klaus Goernrr, Gong Cheng, Jingbo Wang. 2011. Influence of Catalyst and



Temperature on Gasification Performance by Externally Heated Gasifier. SCIRP Jornal of Smart Grid and Renewable Energy Vol. 02, No. 03: 177-183