Pengaruh Temperatur Aktivasi Arang Karbon Aktif Eceng Gondok Sebagai Adsorben Terhadap Kandungan Karbondioksida Pada Purifikasi Biogas

Irfandianto, Nadhif and Dr. Slamet Wahyudi,, ST., MT. and Dr. Purnami,, ST., MT. (2022) Pengaruh Temperatur Aktivasi Arang Karbon Aktif Eceng Gondok Sebagai Adsorben Terhadap Kandungan Karbondioksida Pada Purifikasi Biogas. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

RINGKASAN Nadhif Irfandianto, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Juli 2022, Pengaruh Temperatur Aktivasi Arang Karbon Aktif Eceng Gondok Sebagai Adsorben Terhadap Kandungan Karbondioksida Pada Purifikasi Biogas, Dosen Pembimbing: Slamet Wahyudi dan Purnami. Dengan berkembangnya populasi masyarakat, menyebabkan terbatasnya jumlah bahan bakar. Oleh karena itu dibutuhkan sumber energi alternatif yang dapat mengatasi permasalahan terbatasnya bahan bakar dalam waktu terdekat, salah satunya ialah energi alternatif berupa biogas. Biogas merupakan energi terbarukan yang berasal dari bahan organik seperti kotoran ternak, atau limbah rumah tangga. Biogas memiliki kandungan CH4 sekitar 50-70% dan kandungan zat pengotor berupa CO2 sekitar 25-45%. Zat pengotor ini merupakan penyebab menurunnya kualitas biogas yang dihasilkan. Purifikasi merupakan salah satu solusi untuk mengurangi zat pengotor yang terdapat pada biogas sehingga nilai kalor pada biogas tersebut akan meningkat mengindikasikan kualitas biogas akan meningkat pula. Metode adsorpsi merupakan metode yang digunakan untuk melakukan purifikasi biogas dengan menggunakan adsorben untuk menyerap kandungan zat pengotor. Bahan yang digunakan sebagai adsorben ini pada umumnya berasal dari Arang atau Karbon aktif. Eceng gondok (Water Hyacinth) merupakan tanaman air dengan pertumbuhan yang begitu cepat sehingga menjadi masalah di lingkungan tersebut. Eceng gondok mengandung 60% selulosa, 8% lignin dan 17% hemiselulosa. Kandungan selulosa yang tinggi bisa dimanfaatkan untuk dijadikan sebagai bahan pembuatan adsorben berupa karbon aktif. Pada penelitian ini, menggunakan metode eksperimental yaitu metode desain faktorial 23. Metode ini menggunakan 3 parameter dan 2 nilai batas (batas atas dan batas bawah) sehingga menimbulkan 8 kombinasi perlakuan penelitian. Biogas yang digunakan berupa hasil fermentasi anaerob kotoran sapi dari peternakan sapi akan di adsorbsi oleh adsorben arang karbon aktif eceng gondok dengan variasi parameter berupa larutan HCl 2M, temperatur aktivasi 100°C dan 250°C. Laju aliran biogas 1 dan 2 Liter/menit, waktu purifikasi 5 dan 15 menit. Hasil sampel biogas yang telah dipurifikasi akan dilakukan pengambilan data penyerapan kandungan CO2 menggunakan alat Gas Chromatography. Hasil analisis penelitian menunjukan bahwa efektifitas penyerapan CO2 terbesar 46,78% dan persentase kandungan CO2 sebesar 16,68%. Hal ini disebabkan semakin meningkatnya temperatur aktivasi, maka area kontak karbon aktif dengan biogas akan semakin besar, meningkatnya luas permukaan pori-pori dan jumlah pori-pori akan semakin banyak, sehingga penyerapan CO2 akan semakin besar juga.

English Abstract

SUMMARY Nadhif Irfandianto, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Brawijaya University, July 2022, The Effect of Activation Temperature of Activated Water Hyacinth Charcoal Adsorbent on The Content of Carbondioxide In Biogas Purification Academic Supervisor: Slamet Wahyudi and Purnami With the growing population of the community, causing a limited amount of fuel. Therefore, alternative energy sources are needed that can overcome the problem of limited fuel in the nearest future, one of which is alternative energy in the form of biogas. Biogas is a renewable energy derived from organic materials such as livestock manure or household waste. Biogas contains about 50-70% of CH4 and impurities in the form of CO2 around 25-45%. These impurities are the cause of the decrease in the quality of the biogas produced. Purification is one of many solutions to reduce impurities contained in biogas so that the calorific value of the biogas will increase indicating the quality of the biogas will increase as well. The adsorption method is a method used to purify biogas by using an adsorbent to absorb impurities. The materials used as adsorbents generally come from charcoal or activated carbon. Water hyacinth is an aquatic plant that grows so fast that it becomes a problem in the environment. Water hyacinth contains 60% cellulose, 8% lignin and 17% hemicellulose. The high cellulose content can be used as a material for making adsorbents in the form of activated carbon. This research uses an experimental factorial design 23 method. This method uses 3 parameters and 2 limit values (upper limit and lower limit) giving rise to 8 combinations of research treatments. The biogas used in the form of anaerobic fermentation of cow dung from cattle farms will be adsorbed by the activated carbon of water hyacinth as an adsorbent with various parameters in the form of 2M HCl solution, activation temperature of 100°C and 250°C; 1 and 2 Liter/minute of Biogas flow rates; 5 and 15 minutes of purification time. The results of the purified biogas sample will collect data on the absorption of CO2 content using a Gas Chromatography tool. The results of the research analysis showed that the highest absorption effectiveness of CO2 was 46.78% and the percentage of CO2 content was 16.68%. This is due to the increasing activation temperature, the contact area of activated carbon with biogas will be greater, the surface area of the pores and the number of pores will increase, so that the absorption of CO2 will be even greater.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052307
Uncontrolled Keywords:	Temperatur Aktivasi, Karbon Aktif, Adsorben, Purifikasi Biogas, Karbondioksida
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User:	Unnamed user with username saputro
Date Deposited:	19 Jan 2024 01:19
Last Modified:	19 Jan 2024 01:19
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/212205

Text (DALAM MASA EMBARGO) Nadhif Irfandianto.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item