Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Perubahan iklim mulai menjadi perhatian besar masyarakat karena suhu bumi meningkat lebih cepat dari yang diperkirakan oleh para pengamat lingkungan. Salah satu faktor yang berkontribusi terhadap ini adalah tingginya konsumsi bahan bakar fosil dari aktifitas sehari-hari masyarakat yang membuat komposisi karbon dioksida (CO2) di atmosfer meningkat. Kemajuan yang meningkat menuju circular economy mendorong berkembangnya bahan bakar terbarukan seperti hidrogen (H2) sebagai sumber energi. Bahan bakar hidrogen adalah bahan bakar bersih yang dapat dihasilkan dari gas alam, energi terbarukan, dan biomassa seperti ampas tebu. Pasar bahan bakar ini menunjukkan masa depan yang menjanjikan karena minat untuk menggunakan bahan bakar hidrogen meningkat setiap tahun. Proses produksi dengan menggunakan 2000 ton ampas tebu per hari akan didesain. Gasifikasi termal adalah proses yang dipilih untuk produksi hidrogen berdasarkan persyaratan untuk proyek ini. Proses tersebut terdiri dari empat tahap: pra-pengolahan ampas tebu, gasifikasi, pembersihan gas dan pemisahan gas. Dalam setiap tahapan, teknologi alternatif dievaluasi untuk menemukan teknologi yang sesuai yang dapat diterapkan dan memenuhi spesifikasi proses. Dalam makalah ini, proses pembersihan gas dan desain peralatan diselidiki lebih lanjut dengan tujuan menghilangkan gas asam dan meningkatkan komposisi H2 melalui reaksi pergeseran air-gas. Meminimalkan dampak lingkungan dari proses ini juga merupakan salah satu tujuannya. Karbon dioksida (CO2), gas asam (H2S) dan emisi flash vapor amina yang kaya, dan air limbah adalah dampak lingkungan yang diidentifikasi dalam proses ini yang perlu dikelola secara efektif.

---

Climate change starts to become a big concern to the people as the Earth’s temperature is increasing faster than the predicted. One of the factors of it is the big consumption of fossil fuels in people’s activity in their daily lives which contributes to the increase of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. The increasing progress towards a circular economy drives the development of renewable fuel such as hydrogen (H2) as an energy source. Hydrogen fuel is a clean fuel that can be produced from natural gas, renewable power and biomass such as sugarcane bagasse. The market for this fuel shown a promising future as the interest on using hydrogen fuel increasing each year. A production process using 2000 tonnes per day of sugarcane bagasse is to be designed. Thermal gasification is chosen process for hydrogen production based on the brief given. The process consists of four stages: bagasse pre-treatment, gasification, gas cleaning and gas separation. In each stages, alternative technologies are assessed and evaluated to find the suitable technology that can be applied and meet the process specification. In this paper, the gas cleaning process and equipment designs are further investigated with the objective of removing the acid gas and increasing the H2 composition via water-gas shift reactions. Minimizing the environmental impact from this process is also one of the objectives. Carbon dioxide (CO2), acid gas (H2S) and rich amine flash vapor emissions, and wastewater are the environmental impacts identified in this process that need to be managed effectively."

"Dalam beberapa tahun terakhir, industri tebu telah memiliki masalah dengan rendahnya proyeksi harga gula dan pasar yang kurang baik. Karena hal tersebut, riset dan investigasi dilakukan untuk mencari produk alternatif yang dapat dikembangkan dari tebu, salah satu halnya Hydrogen. Elemen/gas hidrogen telah lama dianggap sebagai elemen/gas dalam kuantitas paling besar yang dapat ditemukan di lingkungan dan juga sangat reaktif. Hidrogen dalam beberapa tahun terakhir telah dipertimbangkan sebagai potensial untuk menjadi produk alternatif dari tebu untuk diaplikasikan sebagai pembangkit energi, bahan bakar untuk alat transportasi, dan juga sebagai komponen untuk produksi berbagai hal dalam sebuah proses. Produksi hidrogen telah diproyeksikan untuk menghasilkan pendapatan yang lebih tinggi ketimbang dengan produksi gula dan telah mendorong beberapa perusahaan dalam industri ini untuk membuat pabrik proses hidrogen. Dengan adanya hal ini, riset dan rancangan pabrik terhadap produksi hidrogen untuk memproses 1500 ton/hari ampas tebu dilakukan. Proses untuk produksi hidrogen dari ampas tebu dilakukan dengan proses termokimia, lebih tepatnya dengan proses Hidrotermal Gasifikasi dikarenakan tingkat efisiensi yang tinggi untuk menghasilkan hydrogen dengan tingkat Karbon Monoksida yang rendah dan juga bisa memproses ampas yang basah, mengeliminasi proses pengeringan yang diperlukan jika menggunakan proses Gasifikasi Termal yang konvensional. Pabrik proses yang telah dirancangkan terbagi menjadi lima proses area, yaitu: Pre-Proses, Reaktor/Gasifikasi, Separator Gas-Liquid, Separator Gas-Gas, dan area Kompresi. Pada area proses pertama yaitu Pre-Proses, diberlakukan berbagai hal terhadap ampas tebu dahulu sebelum proses utamanya seperti mengurangi ukuran ampas tebu yang diproses yang kemudia diarahkan ke unit mixer untuk diaduk dengan air untuk membuat ampas tebu menjadi dalam bentuk lumpur. Dengan adanya hal ini, suspensi padat dapat dieliminasikan dan input tersebut diberi tekanan dan dipanaskan agar meningkatkan tekanan dan temperatur serta konten air sebelum masuk ke proses berikutnya. Pada area proses kedua, proses reaksi/gasifikasi adalah proses utama dari pabrik proses ini dimana ampas tebu ini dipanaskan lagi untuk sampai kondisi superkritik dalam temperatur dan tekanan untuk memproses molekul hidrokarbon menjadi molekul yang lebih kecil sehingga menjadi dalam bentuk gas. Setelah proses ini selesai, hasil dari ampas tebu yang telah di gasifikasi diarahkan ke proses area berikutnya, yaitu proses separator gas-liquid. Dalam separator gas-liquid, konten air yang ada dalam input ampas di separasi dari konten gas untuk mempermudah separasi antara gas dan gas. Di proses ini, alat proyek Expander dan Double Pipe Heat Exchanger digunakan untuk menurunkan suhu dan tekanan yang besar dari proses gasifikasi. Untuk proses area keempat yaitu proses separator gas-gas, proses ini menggunakan alat separator seperti PSA (Pressure Swing Adsoprtion) untuk separasi hidrogen dari gas lainnya dan proses Stripping untuk separasi gas CO2 produk samping, yang dimana setelah itu produk gas diarahkan ke proses area berikutnya untuk proses kompresi dan diantarkan kepada klien. Dalam makalah tesis ini, studi dilakukan secara khusus terhadap proses are separator gas-liquid dan peralatan yang digunakan dalam proses tersebut

---

The industry of sugarcane in recent years have been dealing with matters of low projected sugar price and poor current in the market. Due to the growing issue, investigations are conducted to find any other alternatives products that can be developed from the sugarcane. Hydrogen element/gas is long considered to be the element/gas that is abounding element surrounding environment and thus knowingly to be highly reactive. The element/gas of hydrogen as of recent years has been deemed as a potential alternative product from sugarcane as it can be used as an energy carrier, fuels for transportations as well as set up as feed inputs for certain production processes. The production of hydrogen is projected to generate higher income than sugar production and has driven some on the industry to establish hydrogen production plants. With this in hand, the hydrogen processing plant to facilitate 1500 tonnes per day of sugarcane bagasse is studied and designed. The sugarcane bagasse processing to produce hydrogen gas is done through the thermochemical production route, specifically the Hydrothermal Gasification (HTG) process as it can efficiently yield higher Hydrogen content with low Carbon Monoxide content as well as it can process wet biomass, excluding the need of pre-drying process as opposed to the conventional Thermal Gasification (TG) process. The processing plant designed is divided into five area sections mainly; Pre-treatment, Reactor/Gasification, Gas-Liquid separation, Gas-Gas separation, and the Compression section. In the first area section of the processing plant, the pre-treatment process involves reducing the feed size of the bagasse sugarcane which then goes to the mixer to be mixed with water to form slurry and thus removing it from solid suspension and is then brought on to be pressurized and heated to bring up the pressure and temperature and water content earlier before the reaction process. The reactions section is where the main process occurs as the bagasse feed undergoes the gasification process in which it is heated up to supercritical conditions of temperature and pressure to allow the breakdown of the hydrocarbon molecules to smaller molecules until then it becomes gas. The gas-liquid separation in the plant section utilizes an expansion unit as well as the double pipe heat exchanger to lower the temperature and pressure of the stream for the separation. The section where liquid is separated from the gas utilizes the phase separator which is to allow for the separation of the gases to be easier and hence less work in the following gas-gas separation. For the gas-gas separation, the gas separation involves the separation technologies of PSA for the hydrogen extraction and stripping process for extraction of CO2 by products, where then the end products are compressed in the compression area section to be delivered to the clients. In this thesis paper, the studies are done specifically on the gas-liquid separation plant section and its equipment."

"ABSTRAKPolusi plastik menjadi masalah lingkungan yang semakin serius dan banyak dorongan dari berbagai pihak untuk memberhentikan pemakaian plastik sekali pakai dan plastik non-biodegradable. Polyhydroxyalkanoate (PHA) adalah termoplastik biodegradable dan bioderived yang menunjukkan potensi besar sebagai pengganti untuk plastik yang selama ini digunakan dalam berbagai aplikasi. Pasar PHA saat ini memiliki pasokan yang terbatas, padahal ini adalah waktu yang tepat untuk memanfaatkan pasar plastik biodegradable dan bioderived yang berkembang ini. Fasilitas manufaktur untuk memproduksi 5000 ton per tahun PHA bioplastik dari jus tebu harus didesain. Berbagai proses pembuatan dievaluasi untuk menentukan proses yang paling cocok untuk aplikasi ini. Kultur murni Ralstonia eutropha adalah bakteri yang direkomendasikan untuk menghasilkan polimer PHA karena menghasilkan produk akhir yang banyak, stabil secara genetik, cocok untuk bahan baku sari tebu dan mampu menghasilkan PHB dan PHV, yang merupakan persyaratan ketat dalam laporan singkat proyek. Keseluruhan pabrik dibagi kedalam lima bagian terpisah: pra-pengolahan bahan baku, fermentasi, ekstraksi PHA, pemurnian dan peletisasi PHA, serta pemulihan aseton-air. Dalam tugas akhir ini, desain peralatan proses pemurnian dan peletisasi diselidiki lebih lanjut. Bagian pemurnian dan peletisasi bertujuan untuk mengendapkan PHA, mengeringkan dan membentuk produk padatan akhir sehingga menjadi produk PHA yang berbentuk pelet dengan diameter 3 mm. Dampak lingkungan telah diminimalisir semaksimal mungkin terutama dalam mencegah pelepasan aseton. Emisi debu, kebisingan, bau, dan gas buang adalah beberapa dari dampak lingkungan potensial yang diidentifikasi dan perlu dikelola secara efektif untuk mencegah kerusakan lingkungan.

---

ABSTRACT

Plastic pollution is becoming an increasingly serious environmental issue and there is a growing push to phase out single use and non-biodegradable plastics. Polyhydroxyalkanoate (PHA) is a biodegradable and bioderived thermoplastic that shows great potential as a cost-effective replacement to the existing plastics in a variety of applications. The market is currently supply constrained and it is an opportune time to capitalize on this expanding market. A manufacturing facility to produce 5000 tonnes per annum of PHA bioplastic from sugarcane juice is to be designed. A range of manufacturing processes were evaluated to determine the most suitable process for this application. A pure culture of Ralstonia eutropha was the recommended bacteria to produce the PHA polymers as it is high yielding, genetically stable, suited to cane juice feedstock and capable of producing both PHB and PHV, which is a strict requirement in the project brief. The overall plant was split and designed in five separate sections: feedstock pre-treatment, fermentation, PHA extraction, PHA purification and palletization, as well as acetone-water recovery. In this paper, the purification and palletisation process equipment designs are further investigated. The purification and pelletising section is responsible for precipitating the PHA, drying and forming the final solid product. Environmental impacts have been minimised as much as possible with a particular focus on preventing acetone from being discharged. Dust, noise, odor, and flue gas emissions are among some of the potential environmental impacts identified that will need to be managed effectively in order to prevent environmental harm."

"ABSTRACT

An extensive search of clean energy is the main drive for hydrogen production technology advancements. Hydrogen is an appealing energy source as an alternative to fossil fuels due to its carbon neutral lifecycle, making it more environmental friendly. Gasification technology is one of the most sought-after method of hydrogen production due to its efficiency and flexibility of the feedstock options. This research intends to bridge the gap where current literature is lacking by presenting a thermodynamic equilibrium model through simulation of non-catalytic steam gasification of oil palm kernel shell using Aspen Plus v10.0 software. A couple of operating parameters that have adverse effect on gasification efficiency, namely temperature of gasifier and steam-to-biomass (S/B) ratio were investigated in this study. The simulation results show that the optimum operating condition to get the highest hydrogen yield is obtained at temperature of 800 oC and S/B ratio of 1.0 wt/wt. Temperature enhances hydrogen content up to 82.54 vol% at the range of 750 to 800 oC while the highest margin of the incline of hydrogen composition is observed from 0.5 to 1.0 wt/wt at  80.90 vol% to 82.24 vol%. Based on the results, temperature has more impact on hydrogen yield compared to S/B ratio due to endothermic reactions being favored at high temperature such as water gas reaction and steam methane reforming reaction. Although hydrogen yield increases with an increase in S/B ratio, it is not beneficial to introduce too much excess steam since it does not have great impact to hydrogen yield with less than 1% increase per kg steam introduced. Different feedstocks were used as comparison to test the applicability of the model. It is found that pine sawdust and oil palm kernel shell are proven to be the most suitable feedstock as they give high hydrogen yield and high hydrogen content in syngas due to high volatile matter and fixed carbon content in addition to low moisture and ash content compared to municipal solid wastes (MSW), green wastes, food wastes, and straw.

---

ABSTRAK

Penelitian mengenai energi bersih adalah dorongan utama dari kemajuan teknologi produksi hidrogen. Hidrogen adalah sumber energi yang menarik sebagai alternatif dari bahan bakar fosil dikarenakan oleh siklus yang netral dari karbon, menjadi lebih ramah lingkungan. Teknologi gasifikasi adalah salah satu metode yang paling terkemuka akibat efisiensi dan fleksibilitas pemilihan bahan baku. Penelitian ini bertujuan untuk menjembatani kesenjangan dimana literatur terkini kurang mendalami dengan mengajukan model ekuilibrium termodinamika melalui simulasi gasifikasi uap non-katalis dengan bahan baku cangkang kelapa sawit menggunakan perangkat lunak Aspen Plus versi 10.0. Beberapa parameter operasi yang berpengaruh terhadap efisiensi gasifikasi seperti temperatur dari reaktor dan rasio uap-biomassa telah diteliti dalam studi ini. Hasil simulasi menunjukkan kondisi operasi optimal untuk mendapatkan hasil produksi hidrogen tertinggi dicapai pada temperatur 800 C dan rasio uap-biomass 1.0 wt/wt. Temperatur menaikkan komposisi hidrogen sehingga 82.54 vol% pada kisaran 750 sampai 800 C sedangkan margin kenaikan komposisi hidrogen paling tinggi didapat dari 0.5 sampai 1.0 wt/wt dari 80.90 vol% menjadi 82.24 vol%. Berdasarkan dari hasil, temperatur memberikan dampak yang lebih besar dibandingkan rasio uap-biomass diakibatkan oleh reaksi endotermik yang lebih spontan pada temperatur tinggi seperti reaksi air-gas dan reaksi reformasi metana dan uap. Walaupun hasil hidrogen meningkat seiring kenaikan dari rasio uap-biomass, memasukkan uap terlalu banyak tidak efisien sebab efeknya tidak signifikan dengan kenaikan kurang dari 1% per kilogram uap tambahan. Bahan baku berbeda digunakan sebagai perbandingan untuk menguji penerapan model ini. Hasil menunjukkan bahwa serbuk kayu pinus (pine sawdust) dan cangkang kelapa sawit terbukti menjadi bahan baku yang paling cocok untuk gasifikasi karena menghasilkan hasil dan komposisi hidrogen yang paling tinggi disebabkan oleh konten zat mudah menguap dan karbon tetap yang tinggi dengan konten kelembaban dan abu yang rendah dibandingkan limbah padat, limbah hijau, limbah makanan, dan jerami."

"Padi dan tebu adalah dua hasil pertanian utama di Asia. Kedua tanaman tersebut menghasilkan sejumlah besar limbah yang berpotensi untuk dimanfaatkan untuk biorefinery setiap tahunnya. Beberapa penelitian telah mengidentifikasi potensi kedua biomassa tersebut untuk menghasilkan senyawa organik melalui fermentasi mikroba yang dipengaruhi oleh kandungan lignin yang tinggi terkait dengan selulosa dan hemiselulosa yang terkandung. Salah satu senyawa organik yang dapat diproduksi yaitu asam suksinat. Dalam penelitian ini, asam suksinat diproduksi dengan pre-treatment asam perasetat dan alkali peroksida dengan dibantu oleh ultrasonikasi yang kemudian dilanjutkan dengan konfigurasi semi simultaneous saccharification and fermentation (SSSF) dengan menggunakan bakteri yang telah diisolasi dari rumen sapi. Pre-treatment bekerja sangat baik pada kedua jenis substrat, namun hasil terbaik terlihat pada jerami padi. Pre-treatment yang dilakukan berhasil menghilangkan 21,799% lignin yang terkandung dan meningkatkan komponen selulosa sebanyak 26,286% hanya dengan sedikit penurunan jumlah komponen hemiselulosa sekitar 6,883%. Proses fermentasi dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi inokulum (2,5; 5; 7,5; dan 10% v/v medium) dan konsentrasi ekstrak ragi dalam medium fermentasi (5, 10, dan 15 g/L). Produksi asam suksinat cenderung meningkat dengan bertambah tingginya konsentrasi inokulum dan konsentrasi ekstrak ragi dalam medium fermentasi. Dari penelitian ini, produksi asam suksinat tertinggi dari jerami padi diproduksi pada media dengan 15 g/L ekstrak ragi yang diinokulasi dengan 5% v/v medium yang menghasilkan konsentrasi, yield, dan produktivitas sebesar 3,833 g/L, 0,383 g/g, dan 0,08 g/L/jam. Sedangkan dari ampas tebu, produksi tertinggi dihasilkan dari medium yang mengandung 10 g/L ekstrak ragi dan diinokulasi dengan 10% v/v medium menghasilkan konsentrasi asam suksinat, yield, dan produktivitas sebesar 5,607 g/L, 0,561 g/g, dan 0,117 g/L/jam. Namun, berdasarkan data keseluruhan yang diperoleh, jerami padi menghasilkan produktivitas, yield, dan konsentrasi asam suksinat yang dihasikan daripada ampas tebu pada variasi yang sama dikarenakan komposisi selulosa dan hemiselulosa yang lebih tinggi.

---

ABSTRACTPaddy rice and sugarcane are two of main agriculture crops in Asia. They annually produce huge amount of potential waste for the utilization of biorefinery. Several studies have been reported its potential to produce organic compounds by microbial fermentation affected by high cell wall content of lignin associated with cellulose and hemicellulose contained. One of the organic compounds is succinic acid which already utilized for wide variety of applications. In this research, succinic acid produced through ultrasonic-assisted peracetic acid and alkaline peroxide pre-treatment followed by semi-simultaneous saccharification and fermentation (SSSF) configuration which was supported by isolated bacteria from bovine rumen. Biomass pre-treatment worked very well on both typed of substrate, yet the best one on rice straw. The pre-treatment conducted successfully removed 21.799% of lignin contained and raised up 26.286% of cellulose component with only a bit reduction of hemicellulose around 6.883%. The fermentation process was done by variating the inoculum of isolated bacteria concentration (2.5; 5; 7.5; and 10% v/v medium) and yeast extract concentration (5, 10, and 15 g/L) in the medium. Succinic acid production tends to increase due to higher inoculum concentration added as well as greater concentration of yeast extract presence in fermentation medium. Based on data obtained, highest succinic acid production from rice straw was produced on medium with 15 g/L yeast extract inoculated with 5% v/v medium producing concentration, yield, and productivity of 3.833 g/L, 0.383 g/g, and 0.08 g/L/h respectively. While from sugarcane bagasse, the highest production was on medium contained 10 g/L yeast extract and inoculated with 10% v/v medium inoculum releasing succinic acid concentration, yield and productivity of 5.607 g/L, 0.561 g/g, and 0.117 g/L/h. However, based on the overall data obtained, rice straw gives higher productivity, yield, and succinic acid concentration produced rather than sugarcane bagasse in the same variation due to higher cellulose and hemicellulose composition."

"Ampas tebu berpotensi besar untuk dimanfaatkan menjadi produk yang bernilai tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan biochar dari ampas tebu melalui proses pirolisis dengan impregnasi logam dan proses aktivasi untuk digunakan sebagai bahan elektroda superkapasitor. Logam natrium dan nikel dapat memperbesar luas permukaan dan membentuk pori biochar sehingga dapat menghasilkan kinerja superkapasitor yang baik. Kandungan logam natrium dan nikel divariasikan sebesar 0%, 5%, 10%, suhu pirolisis pada 450 °C, 500 °C, 550 °C, dan suhu aktivasi pada 600°C dan 700°C. Karakterisasi dengan BET untuk mengetahui luas permukaan spesifik dan ukuran pori biochar, SEM untuk mengetahui morfologi biochar, dan band gap energy untuk mengetahui sifat konduktivitas biochar. Uji kinerja superkapasitor dilakukan dengan metode cyclic voltammetry menggunakan elektrolit KOH 3 M untuk mengetahui nilai kapasitansi. Didapatkan bahwa biochar terimpregnasi logam Ni 10% yang dipirolisis pada suhu 550 °C dan diaktivasi pada suhu 700 °C merupakan sampel terbaik untuk digunakan sebagai bahan elektroda superkapasitor yang dilihat dari terksturnya berpori, luas permukaan sebesar 285,202 m2/g, band gap energy sebesar 1 eV, dan diperoleh nilai kapasitansi spesifik sebesar 103,292 F/g yang menunjukkan bahwa biochar dapat digunakan sebagai bahan elektroda superkapasitor.

---

Sugarcane bagasse has great potential to be used as a high-value product. This study aims to produce biochar from sugarcane bagasse through a pyrolysis process with metal impregnation and activation process to be used as a supercapacitor electrode material. Sodium and nickel metals can increase the surface area and form biochar pores so that they can produce good supercapacitor performance. The contents of sodium and nickel were varied by 0%, 5%, 10%, pyrolysis temperature at 450°C, 500°C, 550°C, and activation temperature at 600°C and 700°C. Characterization with BET to determine the specific surface area and pore size of biochar, SEM to determine the morphology of biochar, and band gap energy to determine the conductivity properties of biochar. The supercapacitor performance test was carried out using the cyclic voltammetry method using 3 M KOH electrolyte to determine the capacitance value. It was found that 10% Ni metal impregnated biochar which was pyrolyzed at 550 °C and activated at 700 °C was the best sample for use as a supercapacitor electrode material as seen from its porous texture, surface area of 285,202 m2/g, band gap energy of 1 eV, and a specific capacitance value of 103.292 F/g was obtained which indicated that biochar could be used as a supercapacitor electrode material."