PROGRAM KEGIATAN

3. PROGRAM KEGIATAN

Pelaksanaan kegiatan kajian emisi CO 2 dari pembakaran batubara di Indonesia meliputi:

1) Kajian teknologi pemanfaatan batubara di Indonesia saat ini yang meliputi identifikasi teknologi, perhitungan efisiensi peralatan, dan prediksi emisi CO 2 .

2) Prospek pengembangannya ke depan berkaitan dengan pengurangan CO 2 berupa tahap persiapan desain alat dan adsorben.

3.1 Kajian Teknologi Pemanfaatan Batubara di Indonesia Saat Ini

Kegiatan untuk mendukung hal ini dilakukan dengan cara pengumpulan dan evaluasi data untuk membuat perhitungan efisiensi peralatan pembakaran batubara/efisiensi energi dan prediksi emisi CO 2 berdasarkan data yang dikumpulkan.

3.1.1 Pengumpulan Data

Data yang diperoleh merupakan hasil kegiatan di lapangan dan hasil percobaan di Laboratorium Lingkungan Pertambangan.

Data yang dikumpulkan di lapangan adalah data primer dan sekunder. Pengambilan data primer berupa pengambilan contoh batubara, abu batu bara dan gas buang serta pengukuran beberapa parameter kondisi operasional di lapangan seperti temperatur dan laju alir gas buang, serta tekanan gas buang. Selanjutnya contoh batubara, abu batubara dan gas buang dianalisis di laboratorium pengujian dan laboratorium penelitian. Pengumpulan data sekunder yang dilakukan mencakup data konsumsi batubara (konsumsi batubara per hari atau per jam ), kualitas batubara yang digunakan, jumlah abu batubara yang dihasilkan, jumlah abu terbang, jumlah abu dasar, jumlah karbon tak terbakar dalam abu batubara, temperatur pembakaran batubara, jumlah uap air yang dihasilkan, suhu uap air, kapasitas terpasang, efisiensi panas peralatan dan sistem pembakaran batubara.

Penggabungan data primer dan sekunder ini dijadikan sebagai bahan dalam perhitungan efisiensi dan prediksi emisi CO 2 dari pemanfaatan batubara.

Bahan dan Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan pada kegiatan pengambilan contoh (sampling) dan pengukuran kondisi operasional proses di PLTU dan perusahaan tekstil adalah sebagai berikut:

Stack Sampler

Thermocouple

Vacuum pump

GPS (Global Positioning System)

Adapun, alat-alat untuk percobaan studi pendahuluan pengurangan CO 2 berupa persiapan adsorben terdiri dari :

Peralatan gelas laboratorium

Alat penggerus

Bahan-bahan yang dipakai untuk percobaan, adalah :

Zeolit alam di pasaran

Larutan HCl teknis

Larutan monoetanolamin (MEA) dari Merck

Larutan Metanol dari Merck

Kertas saring teknis

Pengujian Laboratorium

Pengujian laboratorium dilakukan terhadap contoh batubara, abu batubara, gas buang, dan hasil percobaan adsorben.

Pengujian kualitas batubara, abu batubara, dan gas buang berdasarkan standar yang berlaku. Pengujian yang dilakukan terhadap masing -masing contoh tersebut adalah sebagai berikut :

- Batubara : nilai kalor, ultimate dan proximate analysis - Abu Batubara : LOI dan nilai kalor

- Gas buang : kandungan gas O 2 , CO 2 ,N 2

Adapun pengujian laboratorium pada percobaan persiapan adsorben meliputi analisis karakteristik zeolit alam asal, analisis luas permukaan dan analisis XRD zeolit hasil aktivasi asam dan zeolit hasil aktivasi amin serta kandungan amin dalam zeolit aktivasi amin

3.1.2 Evaluasi Data

Untuk mengetahui nilai efisiensi boiler dengan pembakaran batubara dilakukan perhitungan berdasarkan neraca massa dan neraca energi. Hasil -hasil pengujian/analisis dari masing-masing contoh dipergunakan untuk menentukan nilai efisiensi yang diperoleh.

3.2. Persiapan Desain Alat Dan Adsorben CO 2

Dalam pelaksanaannya telah dilakukan desain alat dan pemodelannya serta pembuatan satu adsorben CO 2 dari zeolit alam. Kegiatan studi pendahuluan pengurangan CO 2 yang dilakukan berdasarkan teknologi Post Combustion, yaitu penangkapan CO 2 dari gas buang hasil pembakaran batubara. Adapun tahapan studi pendahuluan pengurangan emisi CO 2 pada kegiatan tahun anggaran 2009 baru meliputi sebagai berikut:

(i) Pemilihan desain dan pra-perancangan alat pengurang CO 2

Desain alat yang dirancang mengacu pada beberapa literature (Carlos, 2004; David, 2005). Untuk tahap pertama ini dipilih alat pengurang CO 2 dengan prinsip fluidized bed. Detil rancangan disajikan pada lampiran 2. (ii) Pemilihan adsorben dan karakterisasinya

Adsorben pertama yang dipilih adalah zeolit dengan alasan keberadaannya yang mudah didapat, harga yang terjangkau, dan telah ada eksperimen yang telah dilakukan sebelumnya terhadap zeolit sintetis 13X (Ravikrishna Chatti dkk, 2009). Tahapan kegiatan yang dilakukan adalah :

- Pengecilan ukuran zeolit. Zeolit dipreparasi sampai diperoleh ukuran partikel sekitar 1,5 mm. - Aktivasi zeolit alam dengan asam. Asam yang dipergunakan adalah larutan asam klorida (HCl) dengan 3 macam konsentrasi, yaitu : 1 M, 2 M, 3 M. Zeolit alam direndam dan sesekali diaduk sambil dipanaskan selama ± 1 jam, lalu disaring dan dikeringkan di udara terbuka. Kemudian dipanaskan pada

suhu 200-300 o

C di oven sampai kering sekali.

- Karakterisasi hasil aktivasi zeolit dengan asam mineral. Zeolit yang telah diaktivasi dengan HCl ini dianalisis luas permukaan dengan surface area meter dan komposisi mineralnya dengan XRD. Hasil analisis tersebut dipakai untuk memilih zeolit dengan luas permukaan paling besar dan selanjutnya zeolit tersebut akan diaktivasi dengan larutan amin. - Aktivasi zeolit dengan larutan aminalkohol. Zeolit yang telah diaktivasi asam selanjutnya diaktivasi dengan amin yang diencerkan dengan pelarut alkohol. Larutan amin yang dipilih adalah Monoethanolamin atau dikenal dengan MEA. Larutan MEA ini dilarutkan dan diaduk dengan bantuan shaker dalam methanol dengan konsentrasi 50 % selama 15 menit dan 4 jam. Perbandingan zeolit dan larutan amin alkohol adalah 1:2. Selama pengadukan, perbandingan zeolit dan larutan amin alkohol tetap dipertahankan. Kemudian, disaring lalu dikeringkan di udara terbuka. - Karakterisasi zeolit hasil aktivasi amin. Zeolit yang telah diaktivasi dengan amin alkohol ini dianalisis luas permukaan, komposisi mineralnya dengan XRD, dan kandungan aminnya secara titrimetri.

32