mke 1 bab 2 sumber-sumber energi

MKE 1 Bab 2 Sumber-sumber Energi Hen 20/02/10

2.1

2. SUMBER ENERGI

Berbagai jenis energi tersedia di alam. Sesuai dengan jenis ketersediaannya, sumber enrgi dapat dibagi menjadi dua kelompok utama yaitu:

a. Sumber energi terbarukan b. Energi tak terbarukan

Contoh-contoh sumber energi terbarukan adalah energi air, angin, matahari, panas bumi. Contoh sumber energi tak terbarukan adalah energi fosil, seperti minyak bumi, batubara.

2.1 BAHAN BAKAR 2.2 Konsep Campuran Bereaksi

Acuan: 1. Engineering Thermodynamics - William C. Reynolds 2. Combustion, Fossil Power Systems, Combustion Engineering, 1981 3. Powerplant Technology, El Wakil.

Proses pembakaran merupakan proses kimia antara bahan bakar dengan oksigen sebagai oksidaizernya yang menghasilkan kalor. Dalam lingkup konversi energi, proses pembakaran adalah proses pengubahan bentuk “energi yang tidak disukai” karena belum dapat bermanfaat langsung menjadi “energi yang disukai”, karena dapat dimanfaatkan langsung. Sebagai contoh energi yang tidak disukai adalah energi yang ada pada batubara, gas bakar, matahari dan sebagainya. Energi ini menghasilkan kalor yang tidak dapat memberikan momen putar poros. Energi yang disukai adalah energi air, angin dan sebagainya yang dapat dipergunakan langsung misalnya untuk memutar poros. Beberapa metoda analisis konversi energi ini dapat dipergunakan, diantaranya yang akan diuraikan berikut ini.

Metoda “Ultimate Analysis” → analisis berdasarkan persentasi berat misalnya untuk unsur:

C H N O S

merupakan metoda yang sering dipergunakan. Sebagai contoh, reaksi pembakaran karbon:

C + O2 → CO2

dan hidrogen:

2 H2 + O2 = 2 H2O atau → H2 + 0,5 O2 = H2O

Arti dari persamaan pembakaran diatas adalah:

Karbon C mempunyai berat molekul 12, sedangkan oksigen, O2, 2 x 16 atau sama dengan 32. Jadi karbon dioksida mempunyai berat molekul 12 + 2 x 16 = 44.

Hidrogen H mempunyai berat molekul 2, sedangkan O2 berat molekulnya 32. Jadi berat molekul hidrgen dioksida adalah 2 x 2 + 0,5 x 32 = 20.

Berat molekul adalah harga-harga relatif dan dapat dinyatakan dalam berbagai satuan, misalnya kilogram mol. Volume dimana zat tersebut berada disebut sebagai volume molal. Volume molal berubah seiring dengan perubahan tekanan dan temperatur.


2.2

Dari persamaan pembakaran karbon di atas, dengan analisis molar,

[1] C + [1] O2 → [1] CO2,

1 mol C + 1 mol O2 → 1 mol CO2

12 kg C + 32 kg O2 → 44 kg CO2

Kalau dibagi dengan 12, maka rumus diatas menjadi:

1 kg C + 2,67 kg O2 → 3,67 kg CO2

Tetapi:

1 volume C + 1 volume O2 → 1 volume CO2

Setiap persamaan harus balans. Akan ada jumlah atom yang sama pada setiap elemen dan berat yang sama zat yang bereaksi pada setiap sisi persamaan (12 + 32 = 44), tetapi tidaklah harus berjumlah molekul yang sama, mol atau volume (1 + 1 ≠ 1).

1. Koefisien Stoichiometric ⇒ koefisien pada persamaan kimia, dalam contoh pembakaran hidrogen diatas adalah: 2, 1 dan 2.

2. Stoichiometric Mixture ⇒ adalah campuran reaktan (zat kimia yang dapat bereaksi) dimana proporsi molal reaktan adalah tepat sama dengan yang diberika koefisien stoichiometric sehingga tidak ada kelebihan unsur yang tidak terpakai.

3. Stoichiometric combustion ⇒ adalah campuran reaktan dimana semua atom oxigen dalam oxidizer bereaksi secara kimia dalam proses pembakaran. Ingat, yang menentukan adalah jumlah oksigen dan bahan bakar dalam reaktan.

Dalam udara (oxidizer) terdapat: 21 % O2 O2 = 1 bagian mole atau volume 79 % N2 N2 = 3,76 bagian mole atau volume

Pada 4,32 kg udara kering/kg oksigen, pembakaran stoichiometrik 1 kg karbon memerlukan 11,52 kg udara, atau sekitar 11,62 kg udara basah dengan 1,3 persen kandungan air.

Reaksi methane stoichiometric :

Bila udara yang masuk dalam proses berlebih (terjadi “excess air”), misalnya udara masuk dinyatakan sebanyak 200% theoretical air, (theoretical air = jumlah tepat udara yang diperlukan untuk proses pembakaran), yang berarti ada 100% excess air dalam proses.

Dalam hal terdapat 125% theoretical air, maka reaksi diatas menjadi :

CH4 + 2 (O2 + 3,76 N2) → CO2 + 2 H2O + 7,52 N2

Reaktan Produk


2.3

Untuk mencapai pembakaran lengkap, udara lebih selalu dibutuhkan untuk menjamin seluruh unsur terbakar dalam bahan bakar dapat terbakar semuanya. Hal ini mengingat sangatlah sulit membuat campuran yang benar-benar homogen terikutkan dalam proses pembakaran. Tetapi berapa udara lebih yang optimum ?

Beberapa data dibawah dapat dipakai sebagai gambaran:

Boiler PLTU : 10 – 20 % excess air Boiler untuk gas alam : 5 % Pulverized coal : 20 % Motor bakar : 5 – 10 % Gas turbine : lean (kurus, jumlah bahanbakar lebih kecil dibanding

dengan yang seharusnya), sampai maksimum 400 % udara

Pada kasus rich (kaya), proses pembakaran menghasilkan banyak CO dari pada CO2 , selain juga terdapatnya unsur hidrokarbon terbakar sebagian atau tidak terbakar sama sekali. Komposisi volumetrik udara atmosfir kering berdasarkan Standard Atmosphere adalah: Tabel 2.1 Komposisi Udara Pembakaran

Volume %

Berat Mol

Nitrogen 78,09 28,016 Oksigen 20,95 32,000 Argon 0,93 39,944 Karbon dioksida 0,03 44,010 Neon

Kecil (< 0,003 %)

Kecil

Helium Krypton Hydrogen Xenon Ozon Radon

AFR (Air Fuel Ratio)

AFR adalah rasio jumlah bahan bakar dengan udara dalam proses pembakaran. Untuk pembakaran stoichiometrik CH4, basis molal AFR-nya adalah:

AFR = 4CH

udara

N

N= (2 + 7,52)/1 = 9,52 mol udara / mol BB

CH4 + 1,25 x 2 (O2 + 3,76 N2) → CO2 + 2 H2O + 0,5 O2 + 9,4 N2


2.4

Karena udaraM = 28,95 lbm/lb mole dan 4CHM = 16 lbm/lb mole maka AFR ber-

basis massa:

AFR = 9,52 x (28,95/16) = 17,2 lbm udara/lbm BB.

Bila reaksi terjadi pada tabung berisolasi, energi dalam produk dan reaktan akan sama, sedangkan entropi produk selalu lebih besar daripada entropi reaktan.

Exothermic : produk mempunyai energi dalam yang lebih kecil (pada P dan T konstan). Energi harus ditransfer dalam bentuk kalor dari campuran supaya temperaturnya konstan. Exothermic merupakan proses pemasokan energi dalam bentuk kalor ke dalam sistem daya termal.

Endothermic: reaksi pada P dan T konstan dalam hal mana proses dalam arah berlawan-an dibenarkan.

2.3 Fuel Analysis

Untuk menganalisis unsur-unsur dalam gas produk pembakaran dipergunakan alat Orsat. Pengujian dilakukan dengan P (= 1 atmosfer) dan T konstan. Prinsipnya adalah dengan mengabsorb gas-gas secara berturut-turut menggunakan bahan kimia pelarut sambil mengukur volume sisanya.

Contoh analisis menggunakan alat Orsat : Rumus bahanbakar belum diketahui, diasumsikan CnHm Dari analisis alat Orsat terhadap hasil pembakaran pada komposisi campuran kering menghasilkan:

CO2 = 0.11 O2 = 0.03 CO = 0.01 N2 = 0.85

Jumlah = 1 (= 100%)

Reaksi kimia

CnHm + a (O2 + 3,76 N2) b CO2 + c H2O + d CO + e O2 + f N2

Dari analisis Orsat, dengan membuat neraca berdasarkan basis 100% campuran kering, didapat :

b = 11 d = 1 e = 3 f = 85

Jadi dengan memperhatikan konservasi atom-atom:

N a = 85/3,76 = 22,6 O : 2a = 2b + c + d +2e c = 2 x 22,6 – 2 x 11 – 1 –2 x 3 = 16,2 C : n = b + d = 11 + 1 = 12 H : m = 2c = 32,4

Jenis bahanbakar diatas dapat dipandang sebagai ekivalen hidrokarbon : C12 H32,4 Reaksi kimianya dapat ditulis sebagai :

C12H32,4 + 22,6 (O2 + 3,76 N2) → 11 CO2 + 16,2 H2O + CO + 3 O2 + 85 N2

Contoh hitungan AFR berbasis massa : Massa molal bahanbakar efektif C12H32,4 :


2.5

M = 12 x 12 +32,4 x 1 = 176,4 lbm/lb mole = 176,4 kg/kg mole

Jadi AFR = ( )

7,174,176x1

97,28x76,4x6,22

MN

MN

BBBB

udaraudara == kg udara/kg BB.

Berapa prosen (%) kelebihan udara ?

Jadi udara lebih = (22,6 - 20,1)/20,1 = 0,124 = 12,4 % udara lebih = 112,4 % udara teoritik.

Catatan; 1.) N = jumlah mole gas. 2.) Massa mole adalah massa material per mole 3.) Untuk karbon 12, massa molalnya = 12 kg/kg mole = 12 g/g mole 4.) 1 kg mole zat berisi molekul yang berjumlah sama dengan 12 kg karbon 12 5.) 1 g mole zat berisi molekul yang berjumlah sama dengan 12 g karbon 12

Hasil campuran dari contoh:

OH2X = (16,2)/(11+16,2+1+3+85) = 0,139

Rumus fraksi tekanan:

iiii X

N

N

V/NRT

V/RTN

P

P=== PV=NRT dan R=1545,33 ft lbf/lb mole R.

Jadi oH 2P = 0,139 x 14,7 = 2,04 psia. (1 atm= 14,7 psia)

2.4 Panas Reaksi, Nilai Pembakaran

Persamaan kimia pada reaksi stoichiometric:

CnHm + (n + m/4) (O2 + 3,76 N2) n CO2 + m/2 H2O + (n + m/4) 3,76 N2

Balans energi menurut basis mole – bahanbakar:

QHH PR += perpindahan kalor pembakaran

entalpi produk per mol BB

entalpi reaktan

RH , pH dan Q dihitung berdasarkan “kondisi acuan standard” (Standard Reference

State) (1 Atm dan 25 °C = 77 °F)

Q adalah perpindahan energi dalam kalor hasil proses pembakaran per mole bahanbakar yang terbakar.

C12H32,4 + 20,1 (O2 + 3,76 N2) → 12 CO2 + 16,2 H2O + 75,5 N2


2.6

BB Produk Udara HR Q HP

Dalam kondisi standar ini,

( )produki ii

oP hNH ∑=

( )tanreaki ii

oR hNH ∑=

Jumlah mole Ni ⇒ adalah koefisien stoichiometric persamaan reaksi dan ih adalah

entalpi molal zat ke i yang ikut dalam reaksi pembentukan. Jadi

oP

oR

o HHQ −=

ˆ oQ = nilai kalor (kalor reaksi)

⇒ energi yang harus dipindahkan sebagai panas dari sistem per mole bahanbakar, supaya temperatur sistem tetap konstan.

Istilah entalpi pembakaran sering digunakan untuk menggantikan notasi oQ negatif, yang

dinotasikan sebagai RPH .

oR

oP

oRP HHQH −=−=

Produk H2O dapat berupa fasa cair (liquid) ataupun fasa uap (vapor). Bila fasa H2O adalah cair, maka oQ dikatakan sebagai higher heating value (HHV).

Bila fasa H2O adalah uap, maka ˆ oQ dikatakan sebagai lower heating value (LHV). Alat Orsat (Orsat Apparatus)

Alat Orsat (penemu dari Perancis) adalah alat untuk menganalisis gas hasil pembakaran. Alat ini dapat mendeteksi persentasi kandungan gas CO2, O2 dan CO. Untuk memastikan kebenaran pengukuran, gas asap yang dianalisis haruslah benar-benar kering. Komponen penting dalam alat ini adalah tabung buret yang diselubungi air bertemperatur konstan. Kemudian diperlukan botol perata permukaan, pembersih gas dan tiga buah tabung analaiser yang saling dihubungkan dengan manifold. Gas:

- CO2 diabsorb oleh KOH, - O2 oleh larutan alkalin dari asam pyrogallic (pyrogallic acid) dan - CO oleh solusi amonikal dari klorida cuprous (cuprous chloride).

Urutan absorbsinya adalah gas CO2, kemudian O2 dan terakhir CO.


2.7

13000

13500

14000

14500

15000

15500

16000

50 60 70 80 90 100

Persentasi Karbon Dalam Bahanbakar

Nila

i kal

or

Bah

anb

akar

Btu

/lb

(a) (b)

Gambar 2.1 Tabung Orsat a. Tabung Orsa, b. Tabung pengukur pada Orsat

Nilai Kalor Batubara Berdasarkan “Ultimate Analysis”

Kalor per lb bahan bakar dalam Btu (buletin Bureau of Mines, US):

Q = 14 544 C + 62 028

−8

OH + 4 050 S [Btu/lb bahan bakar]

dimana: C, H dan O adalah proporsi dalam berat dari C, H, O dan S dari analisis 1 pound bahan bakar. Koefisien pada rumus diatas menyatakan kalor yang dihasilkan setiap pembakaran sempurna untuk 1 pound C atau H atau O atau S. Nilai Kalor Batubara Berdasarkan “Proximate Analysis”

Perhitungan nilai kalor batubara ini didasarkan pada hasil perhitungan yang dinyatakan dalam kurva nilai pembakaran terhadap persentasi kandungan Karbon menggunakan standar U.S. Geological Survey.

Gambar 2.2 Nilai kalor bahanbakar menurut jumlah kandungan karbonnya. (US Geological Survey, MacNaughton, 1976)


2.8

Contoh : (Eng. Thermodynamics, Reynolds)

Pembakaran gas ethana:

C2H6 + 3,5 (O2 + 3,76 N2) 2 CO2 + 3 H2O + 13,16 N2

Dari tabel entalpi ( Tabel B.12 Reynolds)

oRH = 1 x (-36 401) + 3,5 x 0 + 3,5 x 3,76 x 0

= -36 401 Btu/lb.mole b.b o

PH = 2 (-169 183) + 3 (-122 976) + 13,16 x 0 = -707 294 Btu/lb mole b.b

Bila H2O berupa cairan:

oQ = (-36 401) – (-707 294) = 670 893 Btu/lb mole BB

oRPH = - oQ = o

PH - oRH = - 670 893 Btu/lb mole BB

Jadi HHV = 670 893 Btu/lb mole

Berapa LLV ? Dari interpolasi data pada Tabel B.1a hfg = 1 050 Btu/lbm pada 77° F hfg = 1 050 x 18 016 = 18 917 Btu/lbm mole

Untuk kapasitas pada kondisi acuan baku: oh = - 122 976 + 18 917 = -104 059 Btu/lb mole

Didapat dari Tabel B.13 (Reynolds): oh = - 103 968 Btu/lb mole (berbeda karena pendekatan-pendekatan)

Jadi oPH = 2 (-169 183) + 3 (104 059) = - 650 543 Btu/lb mole

Jadi LHV = (-36 401) – (-650 543) = 614 142 Btu/lb mole BB

Karena massa molal ethane 30,07 lb/lb mole BB,

LHV = 614 142/30,07 = 20 420 Btu/lbm.

Dalam Unit SI :

Entalpi formasi cairan – 286 022 kJ/kg mole Karena pada 25 °C, hfg = 2 442,3 kJ/kg

fgh = 2 442,3 x 18,016 = 44 000 kJ/kg mole

Jadi uap air pada 25 °C: oh = -286 022 + 44 000 = -242 021 kJ/kg mole

LHV ethane = 1 428 499/30,07 = 47 500 kJ/kg mole

oQ = highes heating value (HHR) bila uap H2O diperhitungkan → uap yang mengembun mengeluarkan panas

oQ = lower heating value (LHV)


2.9

2.5 HHV dan LHV

Contoh nilai kalor dalam HHV dan LHV, untuk beberapa macam bahan bakar.

Tabel 2.2 Nilai kalor tipikal pada 25o C

Bahanbakar Berat Molekul

H2O (cair) sebagai produk (HHV)

H2O (gas) sebagai produk (LHV)

kJ/kg Btu/lbm kJ/kg Btu/lbm Karbon Hidrogen (H2, gas) Belerang Hidrogen Sulfida Methane (CH4, gas) Ethana (C2 H6, gas) Propane (C3H8, gas) Butane (C4H10, gas) Pentane (C5H12, gas) Hexame (C6 H14, gas) Octame (C8 H18, gas)

12 2 32 34 16 30 44 58 72

141 788

55 496 51 875

48 679 48 254

14 100 60 958 4 000 7 100 23 861 22 304 21 500 21 300 22 000 20 930 20 747

119 954

50 010 47 484

45 100 44 786

51 571

21 502 20 416

19 391 192 566

Persamaan reaksi pembakaran :

Karbon C + O2 → CO2 Hidrogen (H2, gas) H2 + 0,5O2 → H2O Belerang S + O2 → SO2 Hidrogen Sulfida H2S + 1,5O2 → SO2 + H2O Methane (CH4, gas) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O Ethana (C2 H6, gas) C2H6 + 3,5O2 2CO2 + 3H2O Propane (C3H8, gas) C3H8 + 5O2 3CO2 + 4 H2O Butane (C4H10, gas) C4H10 + 6,5O2 4CO2 + 5H2O Pentane (C5H12, gas) C5H12 + 8O2 5CO2 + 6H2O

Beberapa contoh Hitungan:

LHV: → Low Heating Value Pembakaran CH4 Stoichiometric pada 77°F dan 1 Atm.

CH4 + 2 (O2 + 3,76 N2) → CO2 + 2 H2O + 7,52 N2

Balans energi pada volume atur dalam basis per mole BB:

QHH PR +=

jadi:

LHV = PR HHQ −=

Dari persamaan Kimia:

oN

oOH

oCO

oN

oO

oCH 222224

h52,7h2hh52,7h2hLHV −−−++= (H2O dalam bentuk uap).


2.10

Dari Tabel B.12 dan B.13 (Reynolds) didapat:

LHV = 32 179 + 0 + 0 – (-169 183) – 2(-103 968) – 0 = 344 940 Btu/lbmole CH4

Massa molal methane 16,04 lb/lbmole, jadi:

LHV = 344 940/16,04 = 21 500 Btu/lbm.

Bahanbakar jenis hidrokarbon LHV-nya berkisar antara 10 000 dan 22 000 Btu/lbm.

Entalpi pembakaran methane:

oRPH = -LHV = - 344 940 Btu/lbmole CH4

Pengaruh Temperatur: Untuk mempelajari efek temperatur pada RPH , misalkan akan ditinjau reaksi pada

temperatur 2000 °R.

RPRP HHH −=

224222 NOCHNOHCORP h52,7h2hh52,7h2hH −−−++=

Karena reaksi terjadi pada 2000o R, semua entalpi harus dievaluasi pada 2000° R. Tekanan ? → tidak penting bila semua zat diperlakukan sebagai gas sempurna dimana berlaku h = h(T). Kontribusi nitrogen hilang pada persamaan diatas, bila temperatur produk dan reaktan sama.

Dari Tabel B.13, 4CHh pada 2000°R tidak diperoleh, tapi

4CHh dapat dihitung dari:

h(2000 R) – h(537 R) = ( )dTTcR2000

R537 p∫

Dari Tabel B. 16 ( pc pada kisaran diatas dapat berubah-ubah) diperoleh:

( )Tcp = 3,381 + 0,018044 T – 4,3 x 10-6 T2 cal/(gmole K)

dimana T dalam Kelvin. Jadi setelah integrasi:

h(2000 R) = h (537 R) + 20 086 Btu/lbmole.

Jadi untuk CH4:

h(2000 R) = - 32 179 + 20 086 = - 12 093 Btu/lbmole.

Dengan menggunakan data entalpi Tabel B.13:

RPH = - 152 194 + 2 (- 90 797) - (- 12 093) - 2 (11 439)

RPH = - 344 574 Btu/lbmole.

Pada 77°F → RPH = -344 940 Btu/lbmole

→ Berbeda sedikit dengan hasil reaksi pada 2000o R dan kenyataan ini sering diabaikan.


2.11

Temperatur Pembakaran Adiabatik:

Reaktan masuk pada 77°F dan 1 Atm Produk keluar pada 1 Atm Berapa T ?

Idealisasi: Produk hanya terdiri dari CO2, H2O, N2 dan O2,

O2, N2, CH4 dan CO2 adalah gas sempurna,

Steady flow, steady state, adiabatic control volume,

Energi kinetik dan potensial diabaikan.

( ) ( ) ( ) ( )produkNOCH hNhNhNhN224

&&&& =++

N& = laju aliran massa molal.

CH4 + 2 (O2 + 3,76 N2) → CO2 + 2 H2O + 7,52 N2

10,52 mole produk terbentuk dari pembakaran 1 mole bahanbakar.

Jadi :

095,052,10

14 ==

prod

CH

N

N&

&

190,052,10

2

N

N

prod

O2 ==&

&

715,052,10

52,7

N

N

prod

N2 ==&

&

Jadi balans energi dapat ditulis sebagai:

224 NOCHprod h715,0h190,0h095,0h ++=

(sama dengan balans energi yang ditulis dalam basis produk per mole)

Karena keadaan reaktan diketahui, balans energi manjadi persamaan untuk prodh .

Dari Tabel B. 12, didapat:

prodh = 0,095 (-32 179) + 0 + 0 = - 3 057 Btu/lbmole

Berapa temperatur yang akan memberikan harga prodh ?

Entalpi produk terkait dengan entalpi unsur individual ( ( )∑= iiii PThxh )

OHOHCOCONNprod 222222hxhxhxh ++=

Didapat :

715,052,10

52,7x

2N ==


2.12

095,052,10

1x

2CO ==

190,052,10

2x OH2

==

Jadi : ( ) ( ) ( ) ( )Th190,0Th095,0Th715,0Th OHCONprod 222++=

Entalpi-entalpi komponen diberikan pada Tabel B.13 (*) Solusi trial and error dapat menentukan temperatur yang akan memberikan entalpi produk yang benar yaitu –3 057 Btu/lbm. Hasilnya ditabelkan sebagai berikut. Interpolasi antara 4 000o R dan 4 200o R akan menghasilkan angka T = 4 187o R

untuk h= - 3 057 Btu/lbmole. Temperatur produk ini disebut sebagai temperatur api adiabatik (adiabatic flame temperature).

Tabel 2.3 Kalkulasi entalpi produk.

4 000 R 4 200 R xI

ih ii hx ih ii hx

CO2

H2O N2

0,095 0,190 0,715

- 123 981 - 67 747 27 599

- 11 780 - 12 880 19 700

- 121 050 - 65 227 29 338

-11 500 -12 000 20 980

Catatan : xI adalah jumlah (dalam mol) bagian dari campuran, jumlah keseluruhan komponen campuran harus sama dengan 1.

Tabel 2.4 Beberapa temperatur api adiabatik (reaktan pada 290 K, 1 atm stoichiometric mixture).

Oxidizer BB: Oxygen Udara

K R K R H2

CH4

C3H8

C8H18

3 079 3 054 3 095 3 108

5 542 5 497 5 571 5 594

2 384 2 227 2 268 2 277

4 291 4 009 4 082 4 098

Dari tabel, ternyata bila proses pembakaran menggunakan oksigeen, temperatur api akan lebih tinggi.


2.13

No.1 No.2 No.4 No.5 No.6Grade Fuel Oil Fuel Oil Fuel Oil Fuel Oil Fuel Oil

Distillate Very Light LightType (Kerosene) Distillate Residual Residual ResidualColor Light Amber Black Black BlackAPI Gravity. 60°F 40 32 21 17 12Specific Gravity. 60/60°F 0,8251 0,8654 0,9279 0,9529 0,9861Lb/U.S. gallon, 60°F 6,870 7,206 7,727 7,935 8,212Viscos., Centistokes, 100°F 1,6 2,68 15,0 50,0 360,0Viscos., Saybolt Univ., 100°F 31 35 77 232Viscos., Saybolt Furol, 122°F 170Pour point, °F Below Zero Below Zero 10 30 65Temp. for pumping, °F Atmospheric Atmospheric 15 min 35 min 100Temp. for atomizing, °F Atmospheric Atmospheric 25 min 130 200Carbon residue, % Trace Trace 2,5 5,0 12,0Sulfur, % 0,1 0,4-0,7 0,4-1,5 2,0 max 2,8 maxOxygen and nitrogen, % 0,2 0,2 0,48 0,7 0,92Hydrogen, % 13,2 12,7 11,9 11,7 10,5Carbon, % 86,5 86,4 86,1 85,55 85,7Sediment and water, % Trace Trace 0,5 max 1,0 max 2,0 maxAsh, % Trace Trace 0,02 0,05 0,08Btu/gallon 137.000 141.000 146.000 148.000 150.000 Exxon Corp.

2.6 Jenis-jenis Bahan Bakar

Klasifikasi bahan-bakar: Bentuk produknya: a. Padat

Batubara (coal) Kokas batubara Tar batubara Lignite Arang lignit Gambut (peat) Kayu (wood) Arang kayu Debu dan limbah kayu Kokas petroleum

b. Cair Petroleum Gasoline, bensin

Kerosene (minyak tanah) Minyak bakar Fraksi petroleum dan residu

c. Gas Gas alam Gas olahan (refinery) Liquefied petroleum gases (LPG) Gas hasil tungku batubara Dan lain-lain.

Tabel 2.5 Analisis tipikal dan sifat minyak bakar


2.14

Batubara (bb). (acuan: Powerplant Technology, El Wakil)

Jenis-jenis batubara:

1. Antracite - Kualitas tertinggi batubara, terdiri dari 86 – 98% massa karbon pada basis kering

bebas bahan mineral dan berkandungan bahan mudah menguap (volatile) kurang dari 2 – 14% (pada umumnya gas methane, CH4).

- Hitam mengkilap, rapat, keras, getas. - Lambat terbakarnya. - HV < nilai untuk bituminous tertinggi. - Jarang dipergunakan dalam bentuk serbuk (pulverized). - Jenis-jenis yang sering didapat antara lain:

• meta anthracite • anthracite • semi anthracite

2. Bituminous - Terbesar ditemukan di tambang-tambang. - 46 – 86% karbon tetap. - 20 – 40% volatile matter. - Bituminous berasal dari kata bitumen, residu aspal hasil destilasi BB. - 11 000 – 14 000 Btu/lbm. - 25 600 – 32 600 kJ/kg - mudah terbakar terutama dalam keadaan serbuk. - Jenis-jenis:

• low volatile (A) • medium volatile (B) • high volatile (C)

3. Sub bituminous - HV lebih rendah. - 8 300 – 11 500 Btu/lbm. - 19 300 – 27 000 kJ/kg - 15 – 30% moisture content. - Kadar sulfur rendah. - Hitam kecoklatan. - Jenis-jenis:

• A • B • C

4. Lignite - Lowest grade, lignum berarti kayu tua. - Coklat - 30% moisture content - 6 300 – 8 300 Btu/lbm. - 14 650 – 19 300 kJ/kg. - Jenis-jenis:

• A


2.15

• B

5. Peat (gambut) - bukan batubara menurut standar ASTM, tetapi merupakan generasi termuda untuk

membentuk batubara. - Peat = gambut. - Maks 90% kelembaban air.

2.7 Dua Cara Analisis Batubara

Dalam menganalisis kandungan batubara, diperlukan acuan-acuan seperti pengukuran berbasis kering (moisture free), basis bebas bahan-bahan mineral (mineral-matter-free basis). Berbasis massa, analisis unsur batubara dapat dilakukan dengan:

1. Cara pendekatan (proximate analysis): Biasanya digunakan untuk meneliti unsur-unsur batubara secara cepat, misalnya dalam penerimaan batubara dalam jumlah besar oleh Pusat Pembangkit Listrik. Analisis dipergunakan untuk menentukan persentasi kandungan karbon tetap, bahan mudah menguap, air dan abu.

Fixed carbon : elemen karbon pada batubara Volatile matter : bagian batubara selain uap air yang mudah menguap dan

keluar dari batubara bila dipanaskan tanpa adanya oksigen. Moisture : air dalam bentuk uap/embun Abu dan Belerang

2. Cara ultimat (ultimate analysis): Test ilmiah (scientific) menentukan persentasi massa elemen kimia batubara, antara lain:

- karbon - hidrogen - nitrogen - oksigen - belerang

3. Heating Value

LHV = HHV – mw hfg

mw = massa uap air hasil pembakaran dari H2 (produk) tidak termasuk uap air dalam batubara.

LHV = HHV – 9 2Hm hfg

2Hm = massa hidrogen dalam batubara dalam unit massa, dari analisis ultimate

hfg = panas latent penguapan air pada tekanan parsial dalam hasil pembakaran Btu/lbm H2O atau kJ/kg H2O.

Rumus Dulong:

HHV = 14 600 C + 62 000 (H - 8

O) + 4 050 S Btu/lbm


2.16

C, H,O dan S dalam %.

Kandungan batubara menurut ultimate analysis:

C = 80,7 H2 = 4,5 S = 1,8 O2 = 2,4 N2 = 1,1 dan H2O = 3,3

Jadi: Fraksi mole relative batubara dari analisis ultimat adalah fraksi massa

kandungan dibagi dengan massa molekulnya.

Molekul ekuivalen batubara:

OH18

3,3N

28

1,1O

32

4,2S

32

8,1H

2

5,4C

12

7,802222 +++++

atau : OH1833,0N03929,0O075,0S05625,0H250,2C725,0 2222 +++++ yang ada di batubara.

Contoh: Tulis persamaan pembakaran lengkap, hitung HHV dan LHV dalam Btu/lbm bila mediumnya adalah volatile sub bituminous seperti data berikut (gunakan rumus Dulong):

Balans hidrogen memberikan: 2,250 H2O dari H2 di batubara + 0,1833 H2O yang ada di batubara, memberikan 2,4333 H2O di produk,

Balans S memberikan: 0,05625 SO2 di produk.

Jadi balans oksigen untuk pembakaran memerlukan :

2O90625,105625,02

250,2725,0 =++

tetapi hanya 1,90625 – 0,075 yang tersedia di dalam batubara pada awalnya, jadi masih diperlukan 1,83125 O2 dari udara luar. Balans nitrogen (di atmosfer mengandung 3,76 mol N2 per mol O2), memberikan:

3,76 x 1,83125 (= 6,885) N2 dari atmosfer + 0,03929 N2 berasal dari batubara = 6,92479 N2 di produk.

Persamaan pembakaran yang lengkap adalah:

(0,725 C + 2,250 H2 + 0,05625 S + 0,075 O2 + 0,03929 N2 + 0,1833 H2O) + 1,83125 O2 + 6,8855 N2 � 0,725 CO2 + 2,4333 H2O + 0,05625 SO2 + 6,92479 N2

Panas latent penguapan, diperlukan untuk menghitung LHV adalah yang mengakibat-kan tekanan parsial uap H2O hasil proses pembakaran saja, karena air yang ada pada awalnya di batubara mendapat dan memberikan panas yang sama dalam proses penguapan dan kondensasi. Tekanan parsial pembakaran H2O adalah sama dengan fraksi mole-nya dalam produk.

psia705,3696,14x92479,605625,04333,2725,0

250,2 =+++

Dari tabel uap, hfg pada 3,705 psia (dari interpolasi) adalah 1008,6 Btu/lbm. Jadi


2.17

LHV = 14 831 – 9 x 0,045 x 1008,6 = 14 4225 Btu/lbm.

HHV dan LHV pada batubara adalah kecil (kurang dari 3% dalam contoh) karena kandungan H2 dalam batubara kecil. Ini berbeda dengan bentuk cair atau gas hidrokarbon yang mengandung banyak porsi hidrogennya dalam molekul C-H. Titik embun (dew point) produk adalah temperatur jenuh yang sesuai dengan tekanan parsial total H2O dalam produk, atau

psiax 5268,3696,1492479,605625,04333,2725,0

4333,2 =+++

Angka tersebut sesuai dengan temperatur jenuh sekitar 148o F, yaitu dew point.


2.18

Tabel 2.6 Contoh spesifikasi batubara di Indonesia.

Parameter Contoh Persyaratan PT BA PT BA

PT Adaro

PT Kideco

PT Berau PT Jorong

PT Yamari

PT CDB

PT BAS

PT ADC

Suatu PLTU 1 2 Unit 1 Unit 2 Rentang Tipikal Tipikal Tipikal Tipikal Tipikal

Proximate Analysis ( As Received % by wt ) Volatile Matter 15.1 -30.0 15.00 - 40.00 40.00 39.00 38.00 35.20 40.00 15.00 38.00 35.20 35.20 Fixed Carbon 38.3 - 43.8 28.0 -62.0 28.00 - 62.00 62.00 38.00 35.50 39.00 28.00 38.00 28.00 36.20 Moisture Content 8.3 - 23.6 9.0 - 28.3 7.00 - 28.00 23.00 24.50 25.00 25.00 30.00 9.00 26.00 26.30 26.00 Ash Content 2.8 - 7.8 12.8 10.00 - 17.00 8.50 1.50 3.00 4.60 4.00 7.00 7.00 8.00 6.00 HGI 55.0 - 61.8 45 - 64.2 59.40 - 64.20 54.00 50.00 49.00 48.00 45 - 55 64.20 48.00 48.00 48.00 Heating value ( kcal / kg ) 4225 - 5242 4590 - 7060 ? 5100 5200 5100 5000 5300 - 5600 7000 5200 5100 5100 Ultimate Analysis ( As Received % by wt ) C 45.3 - 54.2 48.00 - 65.00 54.83 55.00 53.30 64.10 72 - 30 53.30 64.10 74.00 H 2.6 - 3.9 2.6 - 4.1 4.00 - 5.50 3.49 4.00 3.81 4.10 5.24 3.80 4.10 5.30 O 9.1 - 9.2 3 - 13.6 8.00 - 11.00 11.00 13.10 12.50 13.10 21.57 12.50 13.10 18.40

S 0.4 - 0.9 0.5 - 0.9 0.3 - 1.20 0.30 0.15 0.15 0.85 0.17 0.30 0.50 0.85

(max) N 0.9 - 9.1 1.1 0.70 - 1.10 0.70 1.00 1.00 1.10 0.72 1.10 1.00 1.00 Ash Analysis ( % by wt ) Silica ( SiO2 ) 42.4 - 83.5 42.4 - 83.5 50.00 - 75.00 75.00 35.00 47.00 42.40 31.60 42.00 47.00 42.40 32.80 Iron ( Fe2O3 ) 1.8 - 12.9 0.8 - 12.9 3.00 - 7.00 7.00 15.00 11.00 12.90 12.87 0.80 11.00 12.90 20.00 Aluminium Oxide ( Al2O3 ) 3.5 - 37.0 3.5 - 37.0 10.00 - 33.00 33.00 25.00 25.00 37.00 37.21 3.50 25.00 37.00 21.40 Calcium Oxide ( CaO ) 0.7 - 11.5 0.7 - 11.5 1.00 - 3.00 3.00 10.00 5.00 11.50 9.07 1.00 5.00 11.50 8.50 Magnesium Oxide ( MgO ) 0.3 - 8.3 0.3 - 8.3 0.50 - 1.50 1.50 4.00 2.40 8.30 1.12 0.30 2.40 8.30 3.10 Sodium oxide ( Na2O ) 0.1 - 5.9 0.1 - 6.8 0.60 - 3.50 3.50 1.00 0.80 6.80 0.27 0.60 0.80 6.80 0.70 Potasium Oxide ( K2O ) 0.1 - 0.8 0.1 - 0.8 0.20 -0.70 0.70 10.00 0.70 0.80 0.89 0.20 0.70 0.80 0.60 Phosphate ( P2O5 ) 0.04 - 1.3 0.04 - 1.3 0.10 0.10 0.05 0.04 Titanium ( TiO2 ) 0.3 - 1.4 0.80 1.20 0.48 Sulphur ( SO3 ) 0.1 - 0.6 0.1 - 6.6 8.00 2.50 4.33


2.19

Parameter Contoh Persyaratan PT BA PT BA

PT Adaro

PT Kideco

PT Berau PT Jorong

PT Yamari

PT CDB

PT BAS

PT ADC

Suatu PLTU 1 2 Unit 1 Unit 2 Rentang Tipikal Tipikal Tipikal Tipikal Tipikal

Fusion Point of Ash ( C ) ( In reducing Atmosphere ) Initial 1010 - 1500 1010 - 1500 1010 - 1500 1500 1150 1170 1120 1200 1500 1350 1150 1150 Softening 1190 - 1510 1190 - 1510 1190 - 1510 1510 1200 1220 1250 1210 1510 1500 1250 1200 Fluid 1350 - 1620 1350 - 1620 1350 - 1620 1620 1350 1370 1325 1260 1620 1500 1325 1250 Ukuran Butiran

> 50 mm max 3 % max 3 % max 3 % max 3 % max 3

% max 3

% max 3

% 0 - 5 mm max 3

% max 3

% max 3

% max 3

%

< 2.38 mm max 25 % max 25 % max 45 % max 20

% max 25

% max 25

% max 25

% max 20

% max 25

% max 25 %

max 25 %


2.20

2.8 Abu Batubara

Abu adalah sisa pembakaran bahan bakar seperti batubara, kayu, kertas dan lain sebagainya. Bahan mineral darimana abu terbentuk merupakan bahan yang tidak disukai yang terdapat dalam batubara. Bahan yang tidak mudah berubah sifat ini harus segera dibuang dari ruang pembakaran, karena bila menumpuk akan mengurangi efisiensi pembakaran dan akan merusak peralatan. Beberapa rentang komposisi kimia abu batubara adalah sebagai berikut:

Tabel 2.7 Komposisi kimia abu batubara.

Komponen Oksida Persentasi

SiO2 10 – 70

Al 2O3 8 – 38

Fe2O3 2 – 50

CaO 0,5 – 30

MgO 0,3 – 8

Na2O 0,1 – 8

K2O 0,1 – 3

TiO2 0,4 – 3,5

SO2 0,1 – 30 Tabel 2.8. Cadangan batubara Indonesia (juta ton)

Propinsi Cadangan Sumberdaya Total Terbukti Terkira Terukur Terunjuk Tereka Hipotetik

Aceh 28.2 28.2 Sumatera utara 1.5 1.5 Riau 286.8 838.6 1215 2340.4 Sumatera barat 107.1 37.5 115.3 692.9 64.3 1017.1 Jambi 48.9 48.9 Bengkulu 51.4 43.9 50 145.3 Sumatera selatan 1511.5 266 193.2 924.4 9941.3 12836.4 Banten 10.3 10.3 Jawa Timur 0.1 0.1 Kalimantan barat 186.7 186.7 Kalimantan selatan 1412.8 387.7 1420.6 531.8 3309.4 7062.3 Kalimantan tengah 8.7 181.1 19226.1 357 19772.9 Kalimantan timur 1885.7 1943.7 2375.1 1058.8 395 7658.3 Papua 121.7 121.7

4968.5 2678.8 4498.6 4227.6 34499.6 357 51230.1 Sumber : Direktorat Inventarisasi Sumberdaya Mineral, DJGSM, 2002 Tidak seluruh batubara Indonesia cocok digunakan sebagai bahan bakar pembangkitan listrik (PLTU) karena lebih dari 60 % batubara Indonesia termasuk batubara peringkat rendah (lignit dan subbituminus) dengan kadar air dan tar yang cukup tinggi. Karena itu diperlukan pengayaan.


2.21

Data di atas berbeda dengan data yang telah dipublikasikan sebelumnya oleh Direktorat Batubara (2000) yang memperkirakan cadangan batubara Indonesia secara keseluruhan adalah 36 milyar ton. Dengan cadangan yang besar ini dan asumsi tingkat pemanfaatan energi pada saat ini, cadangan batubara Indonesia dapat digunakan hingga lebih dari 200 tahun mendatang.

CONTOH SPESIFIKASI BBM

HSD Komposisi bahan dalam standar HSD di Indonesia adalah:

Tabel 2.9 Spesifikasi HSD / Solar

Item Unit Value Specific Gravity at 60/60 F 0.8396 Gross Calorific value kCal/kg 10923.38 Typical composition C 86.75 H 12.93 O N S 0.28 Ash H2O 0.03 Sediment 0.01 Total 100

2.5.1.1 MFO

Spesifikasi MFO terlihat pada Tabel 2.10 berikut :

Tabel. 2.10 Spesifikasi MFO

Item Unit Value Specific Gravity 0.9563 High heating value kCal/l 10.004 Typical composition C % wt 83.01 H % wt 11.91 O % wt 3.28 N % wt 0.42 S % wt 1.37 Ash % wt H2O % wt 0.01 Total % wt 100


2.22

Coal PLTU

Wood

Peat

Gasification Syngas PLTU PLTGPLTGU

LNGAmonia Urea

Gas kotaMethanol DME Automotive

Natural Gas EthylenePropylene

Met Acetate Ac Anhydride

Fischer-Trops Liquid

Power & Steam

Car Fuel Automotive

NaphthaWax

PLTA PLTP

Electrolysis

Fuel Cell Motor

Geo Thermal, Water Power &

Other Renewable Energy

Polyolefins

Sumber Energi PembangkitProduk Kimia

SEKTOR PEMBANGKIT LISTRIK

SEKTOR PEMBANGKIT LISTRIK

2H

2H

2.9 ALTERNATIF SUMBER ENERGI

Gambar 2.3 Skema proses energi gas dan energi terbarukan, dan pemanfaatannya, tanpa memasukkan bahan bakar minyak. Koreksi PLTU


2.23

Tabel 2.11 Studi Banding Antara beberapa Energi Terbarukan

Evaluation Solarthermal PV Hydro Wind OTEC Tidal Geo

Capital Cost Large Large Enormous Moderate Enormous Enormous Small Operating Cost

Moderate Moderate Negligible Small Unknown Negligible Small

Effieciency 15% 5-10% 80% 42% 7% 25% 60% Renewable yes Yes Yes Erratic Not

Needed Unclear Not

Needed Storage Not needed Unclear Built-IN Essential Not

Needed Unclear Not

Needed Pollution None really Waste heat None Visual None None Steam

Plumes Levelized Costs

25 centsKWh 16 centsKWh

4 cents KWh

4.5 centsKWh

unknown unknown Low

Environmental impact

Moderate Large Enormous Small Unknown unknown Small

Large scale Too expensive

Expensive proven proven unknown possible posible

Small scale Unit capacity

No 1000 MW

Difficult Depens average

Possible 2000-6000

MW

Definitely Highly variable

No As large as wise

Possible 250 MW

No 1000 MW

Sumber: Salequzzaman, Md and Newman, P,”Environmental Impacts of Renewable Energy:Case Study of Tidal Power”, 2000 Tabel 2.12 Potensi dan Kapasitas Terpasang Energi Terbarukan di Indonesia

Energi Potensi Kapasitas Persentase terpasang pemanfaatan ribu SBM ( MW ) ( MW )

Panas bumi 1.06E+08 1.97E+04 311.50 1.58 Tenaga air 3.96E+08 7.50E+04 3,245.00 4.33 Tenaga surya 2.16E+12 1.20E+09 0.88 0.00 Tenaga angin 1.66E+07 9.29E+03 0.23 0.00 Biomassa 2.68E+08 4.98E+04 177.85 0.36 Biogas 1.27E+02 6.85E+02 0.06 0.01 Gambut 1.69E+07 Pasang surut 1.29E+09 2.40E+05

Total 2.16E+12 1.20E+09 3,735.52 6.28 (Sumber : DJPLE, 1997)

2.5.1.1.1 Biomassa

Biomass adalah salah satu energi yang tersusun dari senyawa-senyawa organik. Dari segi pembangkitan energi, hal ini berarti pembangkit-pembangkit yang sudah ada dapat juga diganti dengan menggunakan bahan bakar biomass. Untuk negara-negara ASEAN, biomassa merupakan sumber energi yang penting. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor berikut:

1. Ekonomi

• Biomassa relatif lebih murah dimanfaatkan sebagai bahan bakar baik di sektor industri maupun domestik (misalnya kayu dan jenis bimassa lainnya)

• Ketersediaan lokal


2.24

• Baik di negara industri maupun Asia Tenggara energi biomassa terbukti dapat bersaing dalam industri berskala lebih besar

• Untuk negara pengimpor bahanbakar, pemanfaatan biomassa lokal dapat menghemat foreign exchange

2. Lingkungan

• Lingkungan lebih terjaga seiring dengan pengelolaan kayu dan biomassa lainnya sebagai sumber energi

• Menjaga iklim global, karena carbon-neutral, sementara penggunaan bahan bakar konvensional dapat menimbulkan green house effect

3. Pendapatan kota Penggunaan energi biomassa dapat memperkerjakan tenaga kerja 20 kali lebih banyak per unit dibandingkan dengan pengelolaan sumber energi lainnya.

4. Sosial

5. Efisiensi Peningkatan efisiensi dalam penerapan energi biomassa di teknologi modern dapat dilakukan dengan menggabungkan antara heat and power generation (cogeneration).

6. Energy mix

Sumber-sumber biomassa meliputi hutan (10-50% dari total penyedia bahan bakar kayu), wilayah non-hutan, dan limbah pertanian (7-8%).

Gambar 2.4 Potensi Limbah Pertanian di Negara ASEAN Sumber: FAO Regional Wood Energy Development Programme in Asia, 1994


2.25

Gambar 2.5 Potensi Energi Biomassa dari Limbah Pertanian (dalam Persentase Total Produksi Energi Primer)

Sumber: FAO Regional Wood Energy Development Programme in Asia, 1994

Diestimasikan bahwa Indonesia memproduksi 146,7 juta ton biomassa tiap tahunnya, hal ini sebanding dengan 470 GJ/year. Tabel berikut menunjukkan data yang lebih terperinci. Sumber-sumber biomassa ini dapat membantu mensuplai baik panas maupun energi listrik untuk rumah tangga maupun industri.

Jika dikonversikan menjadi energi listrik, sebagai contoh saw mill dengan kapasitas 1000-3000 m3/thn dapat memproduksi listrik sebesar 40-100 kWe menggunakan teknologi CHP (combined heat and power), sedangkan sugar mill dengan kapasitas 1000-4000 TCD (total cane/day) dapat memproduksi 3-10 MWe.


2.26

Tabel 2.13 Sumber Energi Biomassa di Indonesia

Sumber: Zentrum fur rationell Energieanwendug und Umwelt GmbH – ZREU, 2000


2.27

Tabel 2.14 Potensi teknologi biomassa dalam industri perkotaan

Mill size Capacity of CHP technology

Biomass Potential for power generation

1. Saw Mills 1000-3000 m3/y 40-100 kWe 0.6 m3 wood waste/m3 sawn timber

~ 130 kWh/m3 sawn timber 2. Plywood mills

40000-120000 m3/y

1.5-3 MWe 0.8 m3 wood waste/m3 plywood ~ 200 kWh/m3 plywood

3. Sugar mills 1000-4000 TCD 3-10 MWe 0.3 t bagasse/t sugarcane ~ 100 kWh/t sugarcane

4. Rice mills < 0.7 t/h > 0.7 t/h

30-70 kWe 100-300 kWe

280 kg husk/t paddy ~ 120 kWh/t paddy

5. Palm oil mills 20-60 t FFB/h 2-6 MWe 0.2 t EFB/t EFB 0.2 t fibre/t FFB

70 kg shells/t FFB ~ 160 kWh/t FFB

Sumber: Zentrum fur rationell Energieanwendug und Umwelt GmbH – ZREU, 2000

Gambar 2.6 Wilayah Indonesia yang Berpotensi untuk Pengembangan Energi Biomassa Sumber: Zentrum fur rationell Energieanwendug und Umwelt GmbH – ZREU, 2000

2.5.1.1.2 Biomass Co-generation

Biomass cogeneration sebagian besar didirikan di industri-industri berbasis biomassa seperti industri minyak sawit, kayu dan gula. Hingga kini pembangkit co-generation yang ada antara lain pembangkit dari limbah kayu di PT Siak Raya Timber, Pekanbaru, Sumatra (kapasitas 5.5 MW) dan pembangkit berkapasitas 35 t/h pada 35 bar yang diinstal di PT Kurnia Musi Plywood Industry, Palembang.

2.5.1.1.3 Biomass Gasifier

Gasifikasi biomassa berskala kecil dengan kapasitas sekitar 15-176 kW belum dapat dikomersialkan. Beberapa perbaikan teknis diperlukan terutama pada pengumpanan bahan bakar, pembersihan gas, penghilangan abu (ash) dan sistem kontrol overall.


2.28

2.5.1.1.4 Biogas Plant

Potensi biogas sangat substansial mengingat populasi penduduk yang makin bertambah dan membesar. Namun, hanya sebagian dari potensi ini yang benar-benar telah dimanfaatkan, dan terbatas hanya pada rumah tangga dan penerangan.

2.5.1.2 Waste Based Fuel

Telah dilakukan beberapa penelitian dengan membuat skala kecil tetapi belum memberikan hasil positif. Kendala utama adalah sifat limbahnya yang basah.


2.29

XXX Tabel 3.24 Comparative study of the use of renewable energy.

Aspect Solar Energy Photo Voltaic Hydro Power Wind Power OTEC Tidal Geo Capital Cost Large Large Enormous Moderate Enormous Enormous Small Operating Cost Moderate Moderate Negligible Small Unknown Negligible Small Efficiency 15% 5 – 10% 80% 42% 7% 25% 100% Renewable Y Y Y Erratic Y Y N Storage Y Essential Not needed Not needed Pollution N N N N N Steam plumes Levelized Cost 25 c/kWh 16 c/kWh 4 c/kWh 5 c/kWh - - Low Environmental Impact Moderate Large Enormous Small - - Small Large Scale Too expensive Expensive Proven Proven - Possible Possible Small Scale No Difficult Possible Possible No Possible No Unit Capacity 1 000 MW Small to very

large Small Large to very

large 250 MW -

Source : Salequzzaman & Peter Newman, Murdoch university, Australia

mke 1 bab 2 sumber-sumber energi

Documents