Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Studi ini mengeksplorasi simulasi beberapa skema proses power-to-methanol dengan menggunakan umpan syngas Metanol yang memiliki beberapa keunggulan dibandingkan bensin konvensional, seperti emisi lebih rendah, angka oktan lebih tinggi, pembakaran lebih bersih, dan desain mesin lebih irit. Namun sumber produksi metanol mempengaruhi dampak lingkungannya. Metanol yang dihasilkan dari bahan bakar fosil (gray-methanol atau brown-methanol) masih menghasilkan emisi yang tinggi, sedangkan metanol yang dihasilkan dari energi terbarukan (green-methanol) mampu menurunkan emisi secara signifikan. Studi ini mengusulkan konsep Power-to-Methanol, yang memanfaatkan listrik berlebih dari sumber terbarukan untuk menghasilkan metanol hijau dari CO2 dan H2. Studi ini membahas terkait dampak dari perbedaan setiap skema proses terhadap kebutuhan aliran umpan, hasil produksi metanol, konsumsi daya, analisis terhadap keekonomian, dan mengetahui skema proses yang terbaik untuk sintesis metanol. Hasil simulasi mengindikasiikan bahwa persentase komponen dari laju alir masuk reaktor berpengaruh terhadap jumlah metanol yang dihasilkan. Umpan reaktor dengan CO menghasilkan konversi dan efisiensi purifikasi yang lebih baik. Melalui hasil analisis ekonomi, ketiga skema dinyatakan tidak layak secara ekonomi dengan nilai NPV dan ROI dari Skema A, B, dan C berturut-turut adalah-$278.852.399,57, -$302.159.259,97, -$344.454.465,7 dan -20,61%,, -14,17%, dan -22,75%. Analisis sensitvitas dan kelayakan menunjukkan bahwa harga SOEC memiliki pengaruh paling besar terhadap profitabilitas. Secara keseluruhan, skema B merupakan skema dengan potensi terbaik dari segi teknis dan ekonomi apabila dibandingkan dengan kedua skema lainnya ......This study explores the simulation of several power-to-methanol process schemes using Methanol syngas feed which has several advantages over conventional gasoline, such as lower emissions, higher octane number, cleaner combustion, and more economical engine design. However, the source of methanol production influences its environmental impact. Methanol produced from fossil fuels (gray-methanol or brown-methanol) still produces high emissions, while methanol produced from renewable energy (green-methanol) is able to reduce emissions significantly. This study proposes the Power-to-Methanol concept, which utilizes excess electricity from renewable sources to produce green methanol from CO2 and H2. This study explores at how alternative process schemes affect feed flow requirements, methanol production, power consumption, and economic feasibility in order to determine the optimal scheme for methanol synthesis. Simulation results show that reactor input flow composition affects methanol output, with CO feed resulting in higher conversion and purification efficiency. Economic study shows that all three designs are economically not feasible with NPVs and ROIs of -$278.85M, -$302.16M, -$344.45M, and -20.61%, -14.17%, -22.75%, respectively. Sensitivity and feasibility studies show that SOEC prices have a significant effect on profitability.  Scheme B has the most potential both technically and economically.

Abstrak :
Bioenergy with carbon capture and storage (BECCS) memiliki potensi besar dalam mengurangi emisi karbon dari atmosfer hingga dapat mencapai emisi negatif. Teknologi ini dapat diintegrasikan pada sistem poligenerasi pembangkit listrik biomassa dan green chemicals seperti metanol. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh efisiensi energi sistem secara keseluruhan, biaya produksi dan CO2 avoidance cost (CAC), serta nilai emisi CO2eq dari integrasi BECCS pada sistem poligenerasi. Aspen Plus v.11 digunakan untuk simulasi proses sistem poligenerasi, sedangkan unit CCS disimulasikan dengan Aspen HYSYS v.11. Dengan memvariasikan kapasitas produksi listrik, tandan kosong kelapa sawit (TKKS) digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik biomass integrated gasification combined cycle (BIGCC) sehingga dihasilkan gas buang mengandung CO2 yang ditangkap untuk sintesis metanol dan CCS. Hidrogen untuk sintesis green methanol diproduksi melalui elektrolisis PEM dengan variasi dua sumber energi listrik terbarukan, yaitu energi surya (PV-PEM) dan energi geotermal (GEO-PEM). Analisis lingkungan dilakukan dengan metode life cycle assessment (LCA) dengan lingkup cradle-to-gate dan analisis keekonomian dilakukan dengan metode levelized cost. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi sistem keseluruhan lebih tinggi pada skema PV-PEM (11,33%) daripada GEO-PEM (7,05%). Sistem BECCS yang diintegrasikan pada pembangkit listrik BIGCC menunjukkan emisi negatif (-1,00 sampai -0,76 kg CO2eq/kWh). Untuk sintesis metanol, nilai emisi dengan skema PV-PEM (-1,14 sampai -1,28 kg CO2eq/kg MeOH) lebih tinggi daripada skema GEO-PEM (-1,52 sampai -1,65 kg CO2eq/kg MeOH). Pembangkit dengan kapasitas 30,87 MW memiliki biaya produksi dan nilai CAC (0,181 USD/kWh dan 67,66 USD/ton CO2) yang lebih besar daripada kapasitas 50 MW (0,139 USD/kWh dan 56,06 USD/ton CO2). Skema PV-PEM menghasilkan biaya produksi metanol (1.011-1.049 USD/ton) yang lebih besar daripada skema GEO-PEM (967-1.005 USD/ton). ......Bioenergy with carbon capture and storage (BECCS) has enormous potential to reduce carbon emissions from the atmosphere that may reach net-negative emissions. This technology may be integrated within the polygeneration system of biomass power plant and green chemicals, such as methanol. This research aims to obtain the system’s overall energy efficiency, the production and CO2 avoidance cost, as well as the emission factor of integrating BECCS in the polygeneration system. The processes of polygeneration system are simulated in Aspen Plus v.11; meanwhile, the CCS unit processes are simulated in Aspen HYSYS v.11. By varying the electricity production capacities, oil palm empty fruit bunches (OPEFB) are used as fuel for biomass integrated gasification combined cycle (BIGCC) power plant to produce exhaust gas containing CO2, which is captured for the methanol synthesis and CCS. Hydrogen for green methanol synthesis is produced through PEM electrolysis powered by two different renewable energy sources, i.e., solar (PV-PEM) and geothermal energy (GEO-PEM). The environmental aspects are assessed with the life cycle assessment (LCA) with a cradle-to-gate scope, and the economic aspects are analyzed with the levelized cost method. The research shows that the overall system efficiency is higher in the PV-PEM scheme (11.33%) than in the GEO-PEM scheme (7.05%). The BECCS system integrated into the polygeneration system exhibits negative emissions (-1.00 to -0.76 kg CO2eq/kWh). The emission value for the methanol synthesis with the PV-PEM scheme (-1.14 to -1.28 kg CO2eq/kg MeOH) is higher than that with the GEO-PEM (-1.52 to -1.65 kg CO2eq/kg MeOH). The 30,87 MW-capacity BIGCC has a higher production cost and CAC value (0.181 USD/kWh and 67.66 USD/ton CO2) than the 50-MW capacity (0.139 USD/kWh and 56.06 USD/ton CO2). The PV-PEM scheme results in higher methanol production costs (1,011-1,049 USD/ton) than of the GEO-PEM scheme (967-1,005 USD/ton).