Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Pada penelitian ini, dilakukan analisis aspek teknis, lingkungan, dan ekonomi pada proses produksi Hydrogenated Vegetable Oil (HVO) dengan hidrogen dari Steam Methane Reforming (SMR), Gasifikasi Biomassa (BG), Elektrolisis dengan Pembangkit Listrik Panas Bumi (GEO-E), dan Elektrolisis dengan Pembangkit Listrik Panel Surya (PV-E). Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan efisiensi energi, faktor emisi, serta biaya produksi HVO dari teknologi hidrogen yang berbeda-beda. Seluruh teknologi disimulasikan menggunakan Aspen Plus® dengan fluid package Peng-Robinson. HVO diproduksi menggunakan dua reaktor, yaitu reaktor hydrotreating dan reaktor hidroisomerisasi dan menghasilkan tiga produk, yaitu HVO, green naphtha, dan bio-jet fuel. Proses produksi hidrogen menggunakan BG menggunakan bahan baku empty fruit bunch (EFB). Sedangkan pasokan listrik untuk elektrolisis didapat dari GEO-E dengan sitem kombinasi ORC dan Flash. Pasokan listrik untuk elektrolisis dengan PV-E dilengkapi dengan baterai. Analisis teknik dilakukan dengan menghitung efisiensi energi produksi HVO. Analisis ekonomi dilakukan dengan menghitung biaya produksi HVO dengan metode Levelised Cost of Energy (LCOE). Analisis lingkungan dilakukan dengan menghitung emisi CO2-e dengan metode Life Cycle Analysis. Hasil analisis memperlihatkan bahwa produksi HVO dengan efisiensi terbaik didapat dari hidrogen hasil SMR dengan efisiensi 55,67%, yang diikuti oleh BG (31,47%), PV-E (9,34%), dan GEO-E (7,89%). LCOE terendah juga masih membutuhkan produksi hidrogen dari SMR dengan LCOE sebesar $15,79/GJ-HVO, yang diikuti oleh BG ($16,37/GJ-HVO), GEO ($22,83/GJ-HVO), dan PV ($27,29/GJ-HVO). Akan tetapi, produksi HVO yang paling ramah lingkungan menggunakan GEO-E sebagai teknologi produksi hidrogen dengan faktor emsisi sebesar 1,63 kgCO2-e/kg HVO, yang diikuti oleh PV-E (1,86 kgCO2-e/kg HVO), SMR (5,57 kgCO2-e/kg HVO), dan BG (16,52 kgCO2-e/kg HVO). ......Study is done from the perspective of technicality, environment, and economical for Hydrogenated Vegetable Oil (HVO) production with hydrogen from Steam Methane Reforming (SMR), Biomass Gasification (BG), Geothermal Electrolysis (GEO-E), and Solar Photovoltaic Electrolysis (PV-E). The purpose of this study is to evaluate the energy efficiency, emission factors, and cost production of HVO production from various hydrogen production technologies, mentioned above. Every production technology is simulated using Aspen Plus® using the Peng-Robinson fluid package. HVO is produced by two reactors, which are hydrotreating reactor and hydroisomerisastion reactor. The process produces three main products, HVO, green naphtha, dan bio-jet fuel. Feedstock to produce hydrogen from BG is Empty Fruit Bunch (EFB). Electricity production via geothermal for electrolysis uses combination of Organic Rankine Cycle (ORC) and flash system. While the electricity produced using Solar Photovoltaic is equipped with battery. Technical analysis is done by calculating the energy efficiency from overall system energy flow. Production cost is calculated using the Levelised Cost of Energy (LCOE) to analyse the economical aspect. CO2-e emission is determined using the Life Cycle Analysis (LCA) method to analyse the environmental aspect. Study has shown that HVO production with SMR as the hydrogen production technology has the highest energy efficiency (55,67%), which then followed by BG (31,47%), PV-E (9,34%), and GEO-E (7,89%). The lowest LCOE can be obtained if the hydrogen is obtained from SMR aswell (15,78/GJ-HVO), which is followed by BG ($16,37/GJ-HVO), GEO ($22,83/GJ-HVO), and PV ($27,29/GJ-HVO). However, HVO production with the lowest emission factor is equipped with GEO-E (1,63 kgCO2-e/kg HVO), which followed by PV-E (1,86 kgCO2-e/kg HVO), SMR (5,57 kgCO2-e/kg HVO), and BG (16,52 kgCO2-e/kg HVO).

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).