Pirolisis Elektrolisis air Produksi hidrogen secara biologi

yang digunakan untuk menghasilkan hidrogen dibutuhkan panas untuk reaksi. Proses ini dapat digunakan pada banyak perbedaan tipe dari bahan bakar. 3. Catalytic Partial Oxidation Reforming CPOX adalah sama halnya seperti auto thermal reforming ATR tetapi menggunakan sistem operasi yang lebih simpel dan sederhana. Dutton, G., 2002

2.6.3. Integrated gasification combined cycle IGCC

Dalam sistem IGCC, gasifier batubara mengubah batubara yang telah di pulverisasi menjadi gas sintesis campuran H 2 dan CO dengan penambahan steam dan oksigen. Gas sintesis ini selanjutnya dibersihkan dari kotorannya dan digunakan untuk menghasilkan energi dalam turbin gas. secara alternatif gas yang diproduksi dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen, bahan kimia, atau bahan bakar lainnya. Panas yang terbuang dari turbin gas digunakan dalam turbin steam untuk menghasilkan banyak elektrisitas. Teknologi gasifier terintegrasi dengan siklus yang dikombinasikan dengan cara ini menawarkan efisiensi sistem yang tinggi dan tingkatan polusi yang sangat rendah. Sistem dirancang untuk menangani berbagai umpan, mencakup batubara dengan kandungan sulfur yang tinggi dan rendah, antrasit, dan biomassa. Secara umum sistem memiliki rentang dalam ukuran dari 200 – 800 MWe. Secara umum pabrik menawarkan peningkatan efisiensi suhu 10 yang melebihi stasiun pembakaran batubara konvensional. Efisiensi operasi adalah diantara 29 – 41, tergantung pada karakteristik bahan bakar yaitu kandungan sulfur, kandungan abu, dan nilai kalori, tipe dari sistem IGCC yaitu entrained, moving-bed atau fluidized bed dan puncak suhu turbin gas. Dalam kaitan efisiensi rendah dan biaya, IGCC hanya merupakan teknologi demonstrasi, akan tetapi diharapkan bahwa teknologi generasi kedua akan merealisasikan efisiensi sebesar 45 – 50 dan mengurangi biaya. Dutton, G., 2002

2.6.4. Pirolisis

Hidrokarbon dapat dikonversi menjadi hidrogen tanpa menghasilkan CO 2 , jika hidrokarbon tersebut didekomposisi pada suhu yang tinggi dalam ketidakhadiran Universitas Sumatera Utara oksigen pirolisis. Sebagai contoh methana dapat di cracked dalam katalis seperti karbon golongan karbon, seperti jelaga C 60 , grafit atau karbon aktif. Pada prinsipnya, pirolisis dapat juga diaplikasikan lebih jauh kedalam hidrokarbon kompleks, biomassa, limbah padat kota. Dutton, G., 2002

2.6.5. Elektrolisis air

Hidrogen dapat dihasilkan dari air yang dielekrolisis. Jika elektrolitas dihasilkan dari teknologi renewable seperti solar, hidro, angin, pasang surut, maka proses tersebut disebut bebas karbon. Pemecahan elektrokimia dari air telah diketahui melalui reaksi : H 2 O → H 2 + ½ O 2 Pabrik elektrolisis komersial secara umum mencapai efisiensi 70 – 75. Ada 2 tipe dasar dari elektrolizer: 1. Alkalin cair 2. Membran pertukaran proton Secara umum beroperasi pada tekanan 50 bar 750 psig yang mana tidak cukup pembebanan silinder tekanan tinggi. Konsumsi listrik dari proses elektrolisis dapat direduksi dengan operasi pada suhu tinggi 900 – 1000 o C. Untuk penyimpanan hidrogen, dapat dilakukan menggunakan kompresor atau disebut elektrolizer tekanan tinggi. Dutton, G., 2002

2.6.6 Produksi hidrogen secara biologi

Hidrogen dapat dihasilkan secara biologi dalam 2 proses : 1. Proses fotosintesis 2. Proses fermentasi Ganggang hijau dapat menangkap energi dari sinar matahari. Dibawah kondisi anaerobik, ganggang hijau menghasilkan enzim hidrogenase yang mana dapat menghasilkan hidrogen dari air dengan proses yang diketahui sebagai bio- fotolisis. Kondisi ini harus diatur secara hati-hati sewaktu enzim hidrogenase bekerja dalam fase gelap dan sangat sensitif pada kehadiran oksigen yang dihasilkan dari fotosintesis. Ada dua tahapan proses yang digunakan untuk memaksimalkan produk hidrogen. Tantangan riset yang utama adalah: Universitas Sumatera Utara 1. Peningkatan produksi hidrogen oleh suatu faktor 10, atau lebih. 2. Peningkatan efisiensi konversi energi solar dari 5 menjadi 10 atau lebih. 3. Memproduksi sel membran tidak hidup oleh oksigen dan hidrogen untuk menghasilkan enzim Proses biologi yang kedua untuk menghasilkan hidrogen adalah dengan menggunakan fermentasi tanpa membutuhkan cahaya. Ini dilakukan dalam keadaan gelap, dimana proses anaerobik dilaksanakan oleh banyak spesies bakteri, satu diantaranya adalah Clostridia. Reaksi melibatkan enzim hidrogenase yang bertindak untuk menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida: C 6 H 12 O 6 + 2H 2 O → 2CH 3 COOH + 2CO 2 + 4H 2 Secara teoritis, hidrogen yang dihasilkan adalah 0,5 m 3 H 2 kg karbohidrat. Bakteri fermentasi dikalikan secara cepat dan dapat menghasilkan kuantitas yang banyak dari hidrogen, tetapi parameter rancangan dan operasional ini adalah belum mapan. Dutton, G., 2002

2.7 Seleksi Proses