Desain Sistem Penyimpanan Biogas pada Tangki Bertekanan

Abstract

Biogas merupakan salah satu energi alternatif terbarukan yang sangat potensial untuk dikembangkan. Kendala utama dari pemanfaatan biogas adalah masalah pendistribusian dari sumber biogas. Salah satu cara untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan menyimpan biogas ke dalam tangki bertekanan. Tujuan penelitian ini adalah menyimpan gas metana (CH4) ke dalam tangki bertekanan dengan aman, serta melakukan perancangan teknik dan analisa uji performa dari hasil perancangan tersebut. Pemilihan komponen yang digunakan memiliki keterkaitan berdasarkan keunggulan dan keterbatasan yang dimiliki. Komponen-komponen tersebut dipilih agar saling mendukung dan dapat terintegrasi satu dengan lainnya sehingga tujuan yang diinginkan dapat tercapai. Alur proses perancangan pembuatan mesin CBG (compressed biogas) ini dimulai dari biogas yang dihisap dari digester. Setelah itu dilakukan proses pemurnian pada biogas untuk meningkatkan kadar CH4 dan memisahkan dari gas pengotor lainnya. Biogas yang sudah ditingkatkan kadar CH4-nya kemudian dikompresi ke dalam tangki penyimpanan dengan menggunakan kompresor. Uji kinerja dilakukan dengan menguji fungsi setiap unit komponen dan sistem secara keseluruhan sehingga biogas yang dikompresi kedalam tangki 1 m3 mencapai tekanan maksimal 7 bar. Sedangkan pengujian pemurnian biogas yang menggunakan water scrubber bertujuan untuk mengetahui kenaikan kemurnian kadar CH4, dimana proses pemurniannya menggunakan larutan Ca(OH)2 dengan beberapa tingkat konsentrasi. Hasil pengujian yang dilakukan terhadap masing-masing unit dan uji fungsional keseluruhan sistem menunjukkan bahwa mesin yang dirancang dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan rancangan. Hasil pengujian kompresor lama waktu yang dibutuhkan untuk mengompresi biogas hingga mencapai tekanan 4.9 bar adalah sekitar 97 menit menit dengan suhu 153 oC. Suhu tersebut masih di bawah dari suhu autoignition biogas yaitu 595 oC. Hasil penelitian pada proses pemurnian menyatakan bahwa unit water scrubber dapat meningkatkan kadar CH4 dari 71% menjadi 95.06% menggunakan larutan Ca(OH)2 pada konsentrasi 1.5 M yang terbaik.