Pengaruh Temperatur Aktivasi Arang Tempurung Kelapa Genjah (Cocos Nucifera) Sebagai Adsorben terhadap Kandungan Gas Co2 pada Purifikasi Biogas

Syarifuddin, Muhammad Farhan and Dr. Slamet Wahyudi, ST., MT. and Francisca Gayuh Utami Dewi, ST., MT (2023) Pengaruh Temperatur Aktivasi Arang Tempurung Kelapa Genjah (Cocos Nucifera) Sebagai Adsorben terhadap Kandungan Gas Co2 pada Purifikasi Biogas. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Sumber energi tidak terbarukan menyebabkan munculnya inovasi teknologi untuk menggantikan sumber energi tersebut dengan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Salah satu energi alternatif terbarukan yang ramah lingkungan adalah biogas karena murah dan mudah didapatkan.Biogas merupakan proses yang dihasilkan melalui fermentasi anaerob yang bersumber dari limbah organik. Pada umumnya biogas memiliki komposisi kadungan dengan kadar metana (CH4) 50-70%, kadar karbondioksida (CO2) 30- 59% dan untuk sisanya adalah kandungan pengotor lain seperti hidrogen, hidrogen sulfida, nitrogen dan air. Permasalahan untuk mengurangi kandungan karbondioksida (CO2) untuk menghasilkan biogas dengan kualitas dan nilai kalor yang tinggi yaitu dengan purifikasi biogas. Purifikasi dapat dilakukan dengan metode adsorpsi. Adsorpsi merupakan proses penyerapan suatu substansi pada permukaan zat padat dimana dapat menangkap gas CO2. Karbon aktif merupakan pelat datar dengan bahan karbon yang tidak memiliki struktur kristal atau disebut karbon amorf yang tersusun dari ikantan kovalen dalam bentuk kisi heksagonal datar dimana setiap atom-atom C akan menempati tiap sudutnya. Dengan sturktur karbon aktif yang dapat memperbesar pori-pori tersebut yang dapat mempengaruhi kualitas penyerapan adsorben. Salah satu jenis tanaman yang dapat dijadikan bahan baku karena memiliki karbon aktif adalah arang dari tempurung kelapa. Tempurung kelapa juga memiliki kandungan lignoselulosa. Tempurung kelapa memiliki kandungan kimia dan unsur dimana kandungan kimia terdiri dari selulosa (34%), hemiselulosa (21%) dan lignin (27%) sedangkan untuk kandungan unsur terdiri dari Karbon 74.3%, Oksigen 21.9%, silikon 0.2%, kalium 1.4%, belerang 0.5% dan fosfor 1.7%. Dalam penelitian ini, desain faktorial 23 digunakan untuk mengoptimalkan dalam purifikasi biogas. Pengaruh parameter dalam purifikasi biogas menunjukkan bahwa faktor temperatur aktivasi adsorben karbon aktif tempurung kelapa memiliki efek yang signifikan pada kemurnian biogas. Proses pemurnian bervariasi pada karbon aktif (400°C dan 600°C), laju aliran gas 1 liter / menit dan 2 liter / menit, dan diamati setiap 5 dan 15 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin meningkatnya suhu aktivasi karbon, kadar CO2 cenderung menurun dengan persentase terendah 11,61% dan kadar CH4 meningkat dengan persentase tertinggi 54,12%. Dari hasil tersebut kemampuan adsorben dalam meyerap gas CO2 paling tinggi terjadi pada temperatur aktivasi 600oC.

English Abstract

Non-renewable energy sources lead to the emergence of technological innovations to replace these energy sources with alternative energy sources that are environmentally friendly. One of the environmentally friendly alternative renewable energy is biogas because it is cheap and easy to obtain. Biogas is a process produced through anaerobic fermentation which is sourced from organic waste. In general, biogas has a composition of 50-70% methane (CH4) content, 30-59% carbon dioxide (CO2) content and the remainder contains other impurities such as hydrogen, hydrogen sulfide, nitrogen and water. The problem for reducing the content of carbon dioxide (CO2) to produce biogas with high quality and calorific value is by purifying biogas. Purification can be done by adsorption method. Adsorption is the process of absorbing a substance on the surface of a solid substance where it can capture CO2 gas. Activated carbon is a flat plate with carbon material that does not have a crystal structure or is called amorphous carbon which is composed of covalent bonds in the form of a flat hexagonal lattice where each C atom will occupy each corner. With an activated carbon structure that can enlarge these pores which can affect the absorption quality of the adsorbent. One type of plant that can be used as raw material because it has activated carbon is charcoal from coconut shells. Coconut shell also contains lignocellulosic. Coconut shell has chemical and elemental content where the chemical content consists of cellulose (34%), hemicellulose (21%) and lignin (27%) while the elemental content consists of 74.3% carbon, 21.9% oxygen, 0.2% silicon, 1.4% potassium , 0.5% sulfur and 1.7% phosphorus. In this study, a 23 factorial design was used to optimize biogas purification. The effect of parameters in biogas purification shows that the temperature factor of activated coconut shell activated carbon adsorbent has a significant effect on the purity of biogas. The purification processes varied on activated carbon (400°C and 600°C), gas flow rates of 1 liter/minute and 2 liters/minute, and were observed every 5 and 15 minutes. The results showed that as the carbon activation temperature increased, CO2 levels tended to decrease with the lowest percentage being 11.61% and CH4 levels increasing with the highest percentage being 54.12%. From these results the ability of the adsorbent to absorb CO2 gas is highest at the activation temperature of 600oC.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0523070310
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.381 Electronics
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	03 Oct 2023 07:17
Last Modified:	03 Oct 2023 07:17
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/203497

Text (DALAM MASA EMBARGO) Muhammad Farhan Syarifuddin.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item