Poster Jadi PRI
0 likes123 views
Dokumen ini membahas perancangan plant gasifikasi berbasis biomassa di ITB Jatinangor untuk memenuhi 40% kebutuhan listrik kampus akibat meningkatnya permintaan energi. Plant ini menggunakan sekam padi sebagai bahan bakar, mampu menghasilkan listrik 2,4 MW dengan biaya investasi Rp 18 milyar, dan menghasilkan penghematan biaya listrik sebesar Rp 222 milyar dalam 20 tahun. Proses ini melibatkan teknologi gasifikasi fixed bed dengan sistem kontrol untuk menjaga stabilitas operasional.
Poster Jadi PRI
- 1. Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Bandung TK4091/ TF4101/ TI4001/ MR4001 Proyek Rekayasa Interdisiplin Kebutuhan energi di Insitut Teknologi Bandung (ITB) meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah populasi, aktivitas, dan ekspansi kampus secara menyeluruh. Peningkatan ini akan berdampak nyata pada kebutuhan listrik yang diserap oleh ITB untuk menunjang berbagai fasilitas utama kampus. Di sisi lain, fenomena peningkatan kebutuhan energi terkendala oleh semakin menipisnya jumlah bahan bakar fosil. Untuk menjawab permasalahan tersebut, dilakukan kajian feasibilitas tentang perancangan plant gasifikasi berbasis biomassa yang dapat memasok kebutuhan listrik sebesar 40% energi total ITB-Jatinangor. Pada gasifikasi biomassa, biomassa diubah menjadi syngas (gas H2 dan CO) untuk keperluan bahan bakar. Perancangan dilakukan dengan prosedur pemikiran sistem dengan sudut pandang 4 bidang keilmuan: Teknik Kimia, Teknik Fisika, Teknik Industri, dan Management Rekayasa Industri. Perancangan dibatasi pada pemilihan biomassa dan proses gasifikasi hingga sistem kontrol, serta perancangan implementasi. Dilakukan pengkajian teknologi gasifikasi yang sesuai dengan kriteria beserta teknologi pembersihan syn-gas dan konversi syn-gas menjadi listrik. Pengaplikasian sistem kontrol pada plant juga dilakukan untuk menjaga kestabilan dan indikator safety saat operasi plant gasifikasi berlangsung. Hasil kajian feasibilitas menunjukkan bahwa plant gasifikasi yang dirancang dapat memenuhi kebutuhan listrik ITB-Jatinangor dengan pasokan umpan sekam padi sebanyak 55 ton/hari. Teknologi yang dipilih ialah gasifikasi fixed bed dengan arah aliran updraft yang membutuhkan beberapa proses pembersihan untuk generator gas engine 2,4 MW. Biaya investasi (capital expenditure) dan operasi (operating expenditure) masing-masing sebesar Rp 18 Milyar dan Rp 10 Milyar/ tahun. Penggunaan bahan terbarukan seperti sekam padi sebagai bahan bakar terbukti layak secara ekonomis dengan penghematan pengeluaran biaya listrik ITB- Jatinangor dalam 20 tahun sebesar Rp 222 Milyar. ABSTRAK PERANCANGAN SISTEM GASIFIKASI BIOMASSA SEBAGAI ALTERNATIF ENERGI LISTRIK PADA GREEN CAMPUS ITB JATINANGOR Tangki Penyimpanan 1 Sekam padi Homogenisasi Lock Hopper Generator Listrik Listrik 2,4 MW Reaktor Gasifikasi Udara Blower Absorber Stripper Skimmer Penampungan Abu dan Limbah padat H.E. Siklon Bucket Elevator Gas Engine Generator Filter Unggun (arang + pasir) Arang Sekam dan Pasir Preheater Gas Buang Blower Udara Splitter Udara 2 1 3 4 5 6 7 8 9Air Cooler Udara Panas 10 11 Pompa Air Pendingin Air Keluar 12 17 18 19 20 21 22 23 24 25 27 30 31 32 33 34 35 29Air Heater 36 37 38 Cooler 26 13 14 15 16 Tangki Syngas 28 Keterangan : Biomassa Syngas Limbah Kelompok 18 Lugas Raka Adrianto 13010025 Mirna Jatiningrum 13010043 Sri Indah Ihsani 13310017 Adinda Bunga Juwita 13310074 Ibrahim Abdurrahman 13410018 Kurnia Sukma Adiguna 13410074 Ully Yunita Nafizah 14410019 Dosen Pengampu : Dr. Hary Devianto Diagram Alir Proses Latar Belakang Metodologi Pemecahan Masalah 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Listrik PLN -21. -23. -25. -26. -27. -28. -29. -30. -32. -33. -35. -36. -37. -38. -40. -42. -44. -47. -49. -50. -51. Gasifikasi -31. -11. -12. -13. -14. -15. -16. -17. -19. -20. -22. -24. -26. -30. -33. -35. -38. -41. -44. -48. -52. -60.00 -50.00 -40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 CashFlow(MilarRupiah) Tahun ke- NPV1 = (Rp 459 Milyar) NPV2 = (Rp 237 Milyar) > Evaluasi Ekonomi Proyek gasifikasi Penyediaan Kebutuhan Listrik ITB Jatinangor Sistem Gasifikasi Pengolahan Biomassa PLTG Sumber Biomassa Civitas Akademika Demand Feedback Environment Biomassa Listrik Biaya Instalasi, Operasi dan Maintenance Memilih Sistem Gasifikasi di ITB jatinangor yang terbaik Teknologi Ramah Lingkungan Terpenuhinya Kebutuhan Listrik ITB Jatinangor Biaya paling ekonomis Kemudahan Operasi dan Safety Downdraft Fixed Bed Updraft Fixed Bed Bubbling Fluidized Bed TUJUAN KRITERIA ALTERNATIF Kebutuhan Listrik ITB Jatinangor Tinggi Method Environment Man Money Seluruh mahasiswa bertempat tinggal di asrama ITB jatinangor Civitas Akademika ITB jatinangor makin bertambah banyak Biaya Listrik mahal Hanya ada satu sumber listrik Jatinangor Biomassa belum termanfaatkan Formulasi Masalah Definisi Sistem Relevan Pemilihan Alternatif Rancangan Terbaik Diagram Fishbone Analytical Hierarchy Process (AHP) Penyediaan Kebutuhan Listrik ITB Jatinangor Sistem Gasifikasi Pretreatment Biomassa Distribusi Listrik Sumber Biomassa Civitas Akademika Demand Feedback Environment Biomassa Listrik Biaya Instalasi, Operasi dan Maintenance Pembakaran Biomassa Turbin Konversi Gas ke Listrik Iterasi 1 Iterasi 2 Operasi Gasifikasi Asumsi Perhitungan Cash Flow : 1. Kenaikan Tarif Dasar Listrik sebesar 5% / tahun 2. Inflasi terjadi sebesar 8% / tahun secara ekonomi LAYAK (201 kg/jam) (2300 kg/jam) (6750 kg/jam) UPDRAFT FIXED BED GASIFIER Tekanan Operasi = Atmosferik Temperatur = 1000 oC (村 kali udara stoikiometrik) Raw Syngas GAS CLEANING AND CONDITIONING 1. Siklon 2. Absorpsi OLGA 3. Sand Bed Filter ISekam padi, sebagai bahan baku gasifikasi, dipasok dari tempat pencacahan padi di sekitar Sumedang dengan kapasitas 55 ton/hari. Sekam yang didapat merupakan sekam yang sudah kering dan dicacah. Penyediaan Umpan IGasifikasi dilakukan gassifier tipe Updraft Fixed Bed pada Temperatur 1000oC dan tekanan 1 atm. Umpan masuk ke dalam reaktor dengan laju 2,3 ton/jam. Udara dialirkan dari bagian bawah reaktor dan Syngas yang dihasilkan keluar ke bagian atas dengan temperatur 400oC. Syngas mengalami pembersihan sebelum masuk gas engine. iOperasi berlangsung selama 330 hari dalam setahun, dengan total waktu shut down dan maintenance selama 1 bulan. Dibutuhkan 12 pekerja yang terbagi dalam 3 shift. Limbah utama yang dihasilkan adalah abu sekam, yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti pasir dan arang dalam sand filter. Sisten Gasifikasi IGas digunakan sebagai bahan bakar dalam gas engine. Gas engine memiliki efisiensi sebesar 42% dengan volume displacement total 150L. Dengan jumlah umpan yang dipasok pada sistem gasifikasi, diperoleh listrik sebesar 2.64 MW. Konversi Listrik Implementasi Rancangan Memisahkan partikulat dengan efisiensi 80% Memisahkan tar dan partikulat dengan efisiensi sebesar 99,5% Memisahkan partikulat dengan efisiensi 90%