PENINGKATAN KUALITAS SYNTHETIC GAS HASIL GASIFIKASI KATALITIK TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN CANGKANG SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS BENTONIT TERPILAR LOGAM UNTUK RENEWABLE FUEL GAS

KOMALA, RIA and Faizal, Muhammad and Gulo, Fakhili and Rohendi, Dedi (2025) PENINGKATAN KUALITAS SYNTHETIC GAS HASIL GASIFIKASI KATALITIK TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN CANGKANG SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS BENTONIT TERPILAR LOGAM UNTUK RENEWABLE FUEL GAS. Doctoral thesis, Sriwijaya University.

	Image RAMA_95029_20013682227010_cover.jpg - Cover Image Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (169kB)
	Text RAMA_95029_20013682227010.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (6MB) | Request a copy
	Text RAMA_95029_20013682227010_TURNITIN.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (19MB) | Request a copy
	Text RAMA_95029_20013682227010_0014055803_0019046705_0009126403_01_front_ref.pdf - Accepted Version Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (3MB)
	Text RAMA_95029_20013682227010_0014055803_0019046705_0009126403_02.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (910kB) | Request a copy
	Text RAMA_95029_20013682227010_0014055803_0019046705_0009126403_03.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (1MB) | Request a copy
	Text RAMA_95029_20013682227010_0014055803_0019046705_0009126403_04.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (1MB) | Request a copy
	Text RAMA_95029_20013682227010_0014055803_0019046705_0009126403_05.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (462kB) | Request a copy
	Text RAMA_95029_20013682227010_0014055803_0019046705_0009126403_06_ref.pdf - Bibliography Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (569kB) | Request a copy
	Text RAMA_95029_20013682227010_0014055803_0019046705_0009126403_07_lamp.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dan cangkang sawit merupakan limbah biomassa dari industri kelapa sawit yang jumlahnya melimpah, namun pemanfaatannya masih terbatas Tanpa pengelolaan yang tepat, limbah ini berpotensi mencemari lingkungan. Salah satu solusi yang menjanjikan untuk mengatasi permasalahan tersebut sekaligus mendukung penyediaan energi alternatif adalah melalui teknologi gasifikasi biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem gasifikasi katalitik guna meningkatkan kualitas synthetic gas (syngas) yang dihasilkan dari konversi TKKS dan cangkang sawit. Proses dilakukan dengan menggunakan katalis berbasis bentonit yang telah diaktivasi dan dipilarisasi menggunakan logam aluminium (Al) dan besi (Fe). Selain itu, dilakukan tahap pengkayaan dan pemurnian gas menggunakan media Char dan larutan kalsium hidroksida (Ca(OH)₂) untuk memperoleh syngas yang bersih, bernilai kalor tinggi, dan berpotensi sebagai sumber renewable fuel gas yang ramah lingkungan. Proses gasifikasi dilakukan pada rentang suhu 400–600 °C dengan variasi komposisi TKKS : cangkang sawit, yaitu 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, dan 0:100, untuk menentukan kombinasi kondisi terbaik dalam menghasilkan syngas berkualitas. Tahapan penelitian meliputi persiapan dan karakterisasi bahan baku, sintesis dan karakterisasi katalis, perancangan sistem gasifikasi terpadu yang terdiri atas biomass Gasifier, Gasifier Char, dan absorber, serta proses gasifikasi dilakukan secara bertahap, mulai dari nonkatalitik tanpa medium eksternal, dilanjutkan dengan penambahan oksigen dan uap air, hingga tahap katalitik yang disertai peningkatan CO serta H₂ melalui reaksi sekunder menggunakan Char serta pemurnian CO₂. Kinerja gasifikasi dievaluasi melalui pengukuran komposisi gas (H₂, CO, CH₄, CO₂), kualitas gas yang dihasilkan (GC, NGC dan rasio GC/NGC), nilai kalor (HHV dan LHV), efisiensi konversi karbon (CCE), serta efisiensi gas dingin (CGE). Hasil menunjukkan bahwa TKKS dan cangkang sawit memiliki karakteristik saling melengkapi. TKKS kaya volatile matter, sedangkan cangkang sawit memiliki karbon tetap dan nilai kalor lebih tinggi, sehingga kombinasi keduanya mendukung efisiensi konversi biomassa. Energi aktivasi keduanya juga hampir setara, yaitu sekitar 4482–4485 J/mol, mendukung reaksi termal yang seimbang dalam proses gasifikasi. Katalis bentonit hasil aktivasi dan pemilaran logam Al dan Fe menunjukkan peningkatan struktur pori, kristalinitas, dan kandungan logam, sehingga lebih stabil dan efektif dalam meningkatkan efisiensi dan kualitas gas pada proses gasifikasi biomassa. Pada proses gasifikasi, 100% cangkang sawit menghasilkan syngas terbaik pada suhu 600 °C dengan kandungan H₂ sebesar 18,83%, CH₄ sebesar 17,08%, dan CO₂ hanya 10,22%. Sementara itu, campuran 50% TKKS dan 50% cangkang menunjukkan kualitas syngas yang rendah pada awalnya. Namun setelah melalui proses gasifikasi katalitik, pengayaan dengan Char, dan pemurnian menggunakan Ca(OH)₂, kualitas syngas dari campuran ini meningkat tajam. Kandungan CO₂ turun dari 65,47% menjadi 0,34%, nilai kalor naik menjadi 5,65 MJ/Nm³, dan efisiensi konversi energi mencapai 32,25%. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa TKKS dan cangkang sawit berpotensi besar sebagai bahan baku energi terbarukan. Sistem gasifikasi katalitik yang dikembangkan mampu meningkatkan kualitas syngas secara signifikan dan menawarkan solusi yang praktis dan berkelanjutan untuk pengelolaan limbah biomassa serta transisi menuju energi bersih.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	Gasifikasi, TKKS, Cangkang sawit, Katalis bentonit terpilar, Syngas.
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP1-1185 Chemical technology > TP159.C3.A348 Catalysts. TECHNOLOGY & ENGINEERING / Material Science
Divisions:	11-Postgraduates Study > 95029-Environmental Science (S3)
Depositing User:	Ria Komala
Date Deposited:	11 Aug 2025 04:30
Last Modified:	11 Aug 2025 04:30
URI:	http://repository.unsri.ac.id/id/eprint/182586

Actions (login required)

View Item