PENGARUH AFR TERHADAP KUALITAS SYNGAS DAN NYALA API GASIFIKASI BIOMASSA TEMPURUNG KELAPA TIPE DOWNDRAFT
THE EFFECT OF AFR ON SYNGAS QUALITY AND FLAME OF COCONUT SHELL BIOMASS GASIFICATION DOWNDRAFT TYPE.
Gasifikasi merupakan salah satu bentuk proses pemanfaatan bahan bakar limbah (biomassa) untuk mendapatkan energi terbarukan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Dalam proses gasifikasi tersebut selalu menghasilkan zat yang dinamai syngas. Keuntungan dari proses gasifikasi biomassa adalah hasil pembakaran gas lebih bersih dan bahan baku biomassa mudah didapat. Berbagai penelitian tentang gasifikasi biomassa telah banyak dilakukan, namun dengan desain alat yang berbeda-beda. Tujuan dilakukan penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh Air Fuel Ratio (AFR) yang masuk ke dalam gasifier terhadap kualitas flammable syngas (CO, H2, CH4) dan karakteristik nyala api (warna, temperatur, tinggi dan waktu) yang akan dihasilkan.
Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental. Obyek penelitian yang digunakan adalah reaktor gasifikasi tipe downdraft dengan bahan bakar biomassa berupa tempurung kelapa. Variabel bebas pada penelitian ini yaitu variasi Air Fuel Ratio (AFR) 0,72; 0,88; 1,04 dan 1,20. Variabel terikat penelitian ini yaitu karakteristik nyala api (warna, temperatur, tinggi dan waktu) dan kandungan flammable syngas (CO, H2, CH4) yang dihasilkan. Teknik analisis data yang digunakan yaitu analisis deskriptif kuantitatif.
Dari hasil penelitian didapatkan bahwa tinggi nyala api rata-rata pada AFR 0,72; 0,88; 1,04 dan 1,20 masing-masing adalah 22cm, 24cm, 30cm dan 34cm. Untuk waktu nyala api pada AFR AFR 0,72; 0,88; 1,04 dan 1,20 masing-masing adalah 57 menit, 46 menit, 31 menit dan 20 menit. Kemudian, data temperatur rata-rata nyala api pada AFR 0,72; 0,88; 1,04 dan 1,20 masing-masing adalah 504°C, 468°C, 424°C dan 369°C. Sedangkan untuk kandungan flammable syngas pada AFR 0,72 adalah H2 7,52%Vol, CO 12,71%Vol, CH4 2,64%Vol. Pada AFR 0,88 adalah H2 6,97%Vol, CO 11,94%Vol, CH4 2,10%Vol. Pada AFR 1,04 adalah H2 6,09%Vol, CO 10,44%Vol, CH4 1,48%Vol. dan pada AFR 1,20 adalah H2 5,11%Vol, CO 8,95%Vol, CH4 0,72%Vol. Visualisasi nyala api terbaik didapatkan pada AFR 0,72 dengan temperatur rata-rata nyala api tertinggi dan nilai kandungan flammable syngas tertinggi.
Kata kunci: gasifikasi, biomassa, tempurung kelapa, air fuel ratio, downdraft
Gasification is a form of the process of utilizing waste fuel (biomass) to obtain renewable energy as a substitute for fossil fuels. In the gasification process, it always produces a substance called syngas. The advantage of the biomass gasification process is that the gas is cleaner and the biomass raw material is easy to obtain. Various studies have been carried out on biomass gasification, but with different design tools. The purpose of this research is to determine the effect of Air Fuel Ratio (AFR) into the gasifier on the quality of the flammable syngas (CO, H2, CH4) and the characteristics of the flame (color, temperature, height and time) that will be produced.
This type of research is experimental research. The research object used was a downdraft type gasification reactor with biomass fuel in the form of coconut shell. The independent variables in this study are variations of Air Fuel Ratio (AFR) 0.72; 0.88; 1.04 and 1.20. The dependent variable of this study is the characteristics of the flame (color, temperature, height and time) and the resulting flammable syngas (CO, H2, CH4) content. The data analysis technique used is quantitative descriptive analysis.
From the results of the study found that the average fire height at the AFR was 0.72; 0,88; 1.04 and 1.20 are 22cm, 24cm, 30cm and 34cm, respectively. For the time of the fire at AFR 0.72; 0,88; 1.04 and 1.20 are 57 minutes, 46 minutes, 31 minutes and 20 minutes, respectively. Then, the average temperature of the flames at the AFR was 0.72; 0,88; 1.04 and 1.20 are 504°C, 468°C, 424°C and 369°C, respectively. As for flammable syngas content in AFR 0.72 is H2 7.52%Vol, CO 12.71%Vol, CH4 2.64%Vol. At AFR 0.88 is H2 6.97%Vol, CO 11.94%Vol, CH4 2.10%Vol. In AFR 1.04 is H2 6.09%Vol, CO 10.44%Vol, CH4 1.48%Vol. and at AFR 1.20 is H2 5.11%Vol, CO 8.95%Vol, CH4 0.72%Vol. Best visualization of flame is obtained at AFR 0.72 with the highest average flame temperature and highest flammable syngas content value.
Keywords: gasification, biomass, coconut shell, air fuel ratio, downdraft