Limbah Ampas Teh sebagai Adsorben untuk Mengurangi Konsentrasi Karbon Dioksida dalam Pemurnian Biogas

Abstract

Kualitas biogas sebagai sumber energi alternatif seringkali menurun akibat tingginya kandungan karbon dioksida (CO2) yang bersifat menurunkan nilai kalor. Limbah ampas teh memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai adsorben berbiaya rendah dalam pemurnian biogas karena kandungan karbon (43,3%) dan selulosanya yang tinggi (37%). Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk mengkaji kemampuan adsorben dari ampas teh dalam menyerap karbon dioksida (CO2) serta menganalisis dampaknya terhadap peningkatan nilai kalor biogas. Adsorben dibuat melalui proses karbonisasi suhu rendah atau torefaksi pada suhu 200°C selama 6 (enam) jam tanpa aktivasi kimia, kemudian diuji dengan tiga variasi massa 50 gram, 100 gram, dan 200 gram pada laju alir biogas 1,5 L/menit. Hasil penelitian menunjukkan peningkatan kualitas biogas secara signifikan, nilai kalor tertinggi mencapai 11.790,05 kJ/m³ pada perlakuan 100 gram, meningkat drastis dari kondisi awal sebesar 6.639,70 kJ/m³. Kemampuan penurunan kadar karbon dioksida (CO2) tertinggi sebesar 53,45% dicapai pada penggunaan massa adsorben 200 gram setelah 10 menit proses adsorpsi. Penelitian yang dilakukan membuktikan bahwa ampas teh yang diolah melalui metode sederhana memiliki kemampuan untuk digunakan sebagai adsorben dalam meningkatkan mutu dan nilai guna energi biogas. Kata Kunci: adsorben, adsorpsi, biogas, karbon dioksida, metana

The quality of biogas as an alternative energy source often decreases due to the high content of carbon dioxide (CO2), which lowers the calorific value. Tea waste has the potential to be utilized as a low-cost adsorbent in biogas purification due to its high carbon (43.3%) and cellulose (37%) content. This research aims to investigate the effectiveness of an adsorbent from tea waste in adsorbing carbon dioxide (CO2) and to analyze its impact on the increase of biogas calorific value. The adsorbent was prepared through a low-temperature carbonization or torrefaction process at 200°C for 6 (six) hours without chemical activation, then tested with three mass variations of 50 grams, 100 grams, and 200 grams at a biogas flow rate of 1.5 L/min. The results showed a significant improvement in biogas quality; the highest calorific value reached 11,790.05 kJ/m³ in the 100-gram treatment, increasing drastically from the initial condition of 6,639.70 kJ/m³. The highest carbon dioxide (CO2) reduction capability of 53.45% was achieved using the 200-gram adsorbent mass after 10 minutes of the adsorption process. The research proves that tea waste processed through a simple method has the capability to be used as an adsorbent to improve the quality and energy value of biogas. Keywords: adsorbent, adsorption, biogas, carbon dioxide, methane