Simposium Nasional RAPI VIII 2009 ISSN : 1412-9612 K-99 GASIFIKASI LIMBAH KULIT BIJI KOPI DALAM REAKTOR FIXED BED DENGAN SISTEM INVERTED DOWNDRAFT GASIFIER : DISTRIBUSI SUHU Yovita Reiny Arisanty, Yuni Kusumastuti, dan Annisa Widyanti Utami Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika 2 Yogyakarta 55281 Telp. (0274)902171 Fax. (0274)902170 Email : * yovita.arisanty@gmail.com Abstrak Gasifikasi merupakan salah satu teknologi pengolahan biomassa sebagai sumber energi alternatif yang potensial. Proses gasifikasi biomassa pada penelitian ini menggunakan kulit biji kopi (coffee hull) yang merupakan limbah dari proses pengolahan kopi. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari distribusi suhu dalam reaktor fixed bed dengan sistem inverted down draft serta karakteristik produk-produk yang dihasilkan berupa gas dan tir. Penelitian berlangsung dalam reaktor berdiameter 7 cm dan kisaran suhu rata-rata sepanjang reaktor 200-600 0 C pada kondisi tekanan atmosferis. Dengan sistem inverted downdraft gasifier yang diterapkan dalam tumpukan kulit biji kopi, pengamatan dilakukan pada interval waktu tertentu sepanjang reaktor rengan kecepatan alir udara sebagai variasi penelitian. Suhu pembakaran sepanjang reaktor dicatat sebagai fungsi posisi (z) dan (t) dan pada akhir percobaan diamati jumlah produk samping berupa cairan dan padatan tersisa yang tertinggal dalam reactor setelah proses gasifikasi berakhir. Kata kunci : gasifikasi; fixed bed; coffee hull Pendahuluan Kebutuhan akan energi alternatif kini makin mendesak seiring peningkatan konsumsi energi secara drastis tiap waktunya, yang sampai saat ini masih bergantung pada sumber energi fosil. Selain energi nuklir, biomassa melalui proses gasifikasi menjadi salah satu teknologi yang menjanjikan. Sudah banyak jenis biomassa yang diteliti potensi pemanfaatannya melalui proses gasifikasi, namun potensi limbah kulit biji kopi dari proses penggilingan kopi masih jarang pemanfaatannya. Gasifikasi adalah proses konversi bahan bakar yang mengandung karbon menjadi gas yang memiliki nilai bakar dengan cara oksidasi parsial pada temperatur tinggi. Proses gasifikasi ini dilakukan dalam reaktor gasifikasi atau biasa disebut gasifier dan gas hasilnya disebut gas produser. Gasifier merupakan alat yang relatif sederhana karena mekanisme operasinya, seperti pengumpanan dan pembersihan gas hasil yang cukup mudah. Namun keberhasilan operasi gasifikasi pada penerapannya tidak mudah. Hal ini karena fenomena termodinamika operasi gasifier belum begitu dipahami secara mendalam, sehingga masih banyak hal yang memerlukan pengkajian. Proses gasifikasi biomassa dapat dilakukan baik secara langsung (menggunakan udara atau oksigen untuk membangkitkan panas melalui reaksi eksotermis), maupun tidak langsung (mentransfer panas ke dalam reaktor dari luar)(Reed, 1988). Gasifikasi umumnya terdiri dari 4 zona proses, yaitu pengeringan, pirolisis, oksidasi dan reduksi. Proses pengeringan, pirolisis dan reduksi bersifat endotermis, sementara proses oksidasi yang bersifat eksotermis berfungsi sebagai penyedia panas bagi ketiga proses tersebut. Pirolisis atau devolatilisasi disebut juga sebagai gasifikasi parsial. Suatu rangkaian proses fisik dan kimia terjadi selama proses pirolisis yang dimulai secara lambat pada T < 350 °C dan terjadi secara cepat pada T > 700 °C. Komposisi produk yang tersusun merupakan fungsi temperatur, tekanan, dan komposisi gas selama pirolisis berlangsung. Proses pirolisis dimulai pada temperatur sekitar 230 °C, ketika komponen yang tidak stabil secara termal, seperti lignin pada biomassa dan volatile matters pada batubara, pecah dan menguap bersamaan dengan komponen lainnya. Produk cair yang menguap mengandung tar dan PAH (polyaromatic hydrocarbon). Produk pirolisis umumnya terdiri dari tiga jenis, yaitu gas ringan (H 2 , CO, CO 2 , H 2 O, dan CH 4 ), tar, dan arang.