Analisis Tekno-Ekonomi Operasi Co-combustion Boiler Biomassa Kapasitas 10 kg/jam

Abstract

Tujuan penelitian adalah optimasi operasional boiler biomassa proses co-combustion berdasarkan aspek tekno-ekonomi. Aspek yang ditinjau meliputi pengaruh komposisi campuran sekam padi terhadap efisiensi panas, konsumsi bahan bakar spesifik dan harga steam boiler biomassa. Steam merupakan pemasok kebutuhan operasi gasifikasi sekam padi dalam sarana penyediaan energi listrik mandiri di Jurusan Teknik Kimia UNS. Penggunaan kayu bakar sebagai bahan bakar boiler dinilai kurang efisien. Selain biaya pengadaannya yang tinggi, penggunaan kayu bakar dalam proses pembakaran tidak selaras dengan kebijakan pemerintah mengenai perluasan lingkungan hijau. Modifikasi berupa pembakaran berganda simultan atau co-combustion dengan biomassa sekam padi dilakukan guna memperbaiki nilai efisiensi kayu bakar. Konsumsi bahan bakar untuk tiap penelitian adalah 10 kg, dengan perbandingan kayu bakar - sekam padi sebesar 10:0, 9:1, 8:2, dan 7:3. Tingkat efektivitas komposisi bahan bakar ditunjukkan oleh efisiensi kerja alat, konsumsi bahan bakar spesifik, dan analisis harga steam. Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan efisiensi panas untuk masukan bahan bakar dengan komposisi kayu: sekam 10:0, 9:1, 8:2, dan 7:3 berturut-turut sebesar 31,47%, 24,47%, 23,98%, dan 16,39%. Harga produksi steam untuk tiap percobaan berturut-turut Rp 633,19; Rp 699,85; Rp 691,38; dan Rp 1182,88. Kondisi optimal proses co-combustion terjadi pada perbandingan bahan bakar kayu : sekam padi sebesar 8:2. Komposisi bahan bakar ini memiliki nilai efisiensi panas sebesar 23,98% dengan konsumsi bahan bakar spesifik yang tidak terlalu tinggi yakni sebesar 0,52 kg bahan bakar/ kg steam. Dari segi ekonomi, komposisi ini memberikan harga produksi steam yang cukup ekonomis dibandingkan dengan komposisi lainnya yakni Rp 691,38/ kg steam (harga kayu bakar Rp 1000/ kg, harga sekam padi Rp 0,2/ kg). Harga tersebut masih tergolong tinggi jika dibandingkan dengan harga produksi steam mengunakan boiler berbahan bakar diesel yakni Rp 833,32/ ton steam. Komposisi ini menyediakan laju steam umpan gasifikasi memadai dengan konsumsi bahan bakar spesifik sesuai dengan kapasitas ruang bakar boiler biomassa.