Slide 1“ChE Undip for better life”
Inuences Of Indonesian Coals On The Performance Of A Coal-red Power Plant
With An Integrated Post Combustion CO2 Removal System: A ComparativeSimulation Study
“ChE Undip for better life”
Kelompok 1
Batubara
Batubara adalah sumber utama energy bagi pembangkit listrik di dunia sekitar 40%. Meningkatnya jumlah penduduk dan kecepatan pertumbuhan ekonomi, permintaan pasokan listrik juga semakin tinggi. Dengan demikian, jumlah batubara pembangkit listrik coal-fired diperkirakan tumbuh 2,3% per tahun hingga 2030.
“ChE Undip for better life”
Batubara di Indonesia
Indonesia juga memiliki kecenderungan di mana Indonesia pada tahun 2009 mengandalkan batubara sebagai pembangkit listrik sekitar 47,09%. Indonesia memiliki pertumbuhan penduduk dan ekonomi tahunan masing – masing sebesar 1,3% dan 6,1%, kebutuhan listrik diperkirakan tumbuh sekitar 9,2% per tahun. Hal ini juga diperkirakan bahwa batubara akan mencapai 63% dari kebutuhan energy untuk pembangkit listrik pada tahun 2018. Indonesia merupakan Negara produsen dan eksportir terbesar di dunia yaitu 30% ekspor batubara dunia di supplai dari Indonesia.
“ChE Undip for better life”
Pembakaran batubara bubuk untuk pembangkit listrik menghasilkan berbagai polutan udara yang memiliki dampak merugikan pada kesehatan manusia dan lingkungan. Salah satu bahan pencemar tersebut adalah karbondioksida (CO2), gas utama efek rumah kaca. CO2 menyumbang 50% gas rumah kaca yang menyebabkan global warming dan 30-40% dari total CO2 emisi berasal dari pembakaran batubara untuk pembangkit listrik. Pada abad terakhir, meningkatnya CO2 telah diikuti oleh meningkatnya temperatur global seperti yang terlihat pada Gambar 1.
“ChE Undip for better life”
Penggunaan Batubara Terhadap Emisi
“ChE Undip for better life”
Dampak yang terjadi sangat berbahaya sehingga dibutuhkan untuk menekan emisi CO2 dari pembakaran batubara dengan cara meningkatkan efisiensi Plan Power dan menerapkan proses post-combustion CO2 capture.
Teknologi CO2 capture
Ada 3 teknologi yang bias mengontrol emisi CO2 yaitu pre- combustion, oxy- combustion dan post-combustion . Keuntungan post-combustion adalah dapat diterapkan di retrofit power plan yang sudah ada atau di power plan yang baru. Dimana pada keadaan tersebut sistem pre-combustion tidak bias diterapkan. Oxy- combustion melibatkan pemurnian udara yang masuk untuk pembakaran dan recycle flue gas sehingga memerlukan modal, biaya dan energy yang tinggi.
“ChE Undip for better life”
“ChE Undip for better life”
Ada beberapa teknik pemisahan yang cocok untuk post-combustion CO2 capture :
Absorpsi dengan solvent
Adsorpsi pada padatan
Pemisahan dengan membrane
Motivation and previous studies
Pengambilan pasca-pembakaran dapat mengurangi emisi CO2 ke atmosfer. Namun, pada pelaksanaannya hasil energy justru berkurang karena menurunnya efisiensi pabrik. studi tentang kehilangan energi terkait dengan pembangkit listrik dan sistem pembuangan CO2 dalam hal pemanfaatan batubara Indonesia masih sangat jarang. Oleh karena itu, karya ini berfokus pada efek dari tingkatan yang berbeda dari batubara Indonesia pada kinerja pembangkit listrik dan sistem pengambilan CO2
“ChE Undip for better life”
Indonesian coal
Indonesia memiliki sumber daya batubara di mana pada tahun 2009 total sumber daya batubara sekitar 104760000000 ton dan total cadangan sekitar 20,2 miliar ton. Seperti yang ditunjukkan oleh Gambar. 5, deposit batubara besar di Indonesia berada di pulau-pulau Sumatera (56%), terutama Provinsi Sumatera Selatan, dan Kalimantan (43%), terutama Provinsi Kalimantan Timur, dan sisanya berada di pulau-pulau lain dalam proporsi kecil. Sebagian besar batubara Indonesia memiliki peringkat yang rendah di mana lignit dan jumlah sub-bituminous 86% dari sumber daya batubara. Secara rinci seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6
“ChE Undip for better life”
“ChE Undip for better life”
“ChE Undip for better life”
Deskripsi proses
Dalam penelitian ini batubara diumpankan ke boiler dan dibakar untuk menghasilkan uap. Uap mengalir ke turbin untuk menghasilkan listrik. Diagram alir proses sederhana pembangkit listrik tanpa dan dengan sistem pengambilan CO2 ditunjukkan pada Gambar. 7 dan 8. Studi simulasi dilakukan dengan menggunakan pembangkit listrik dengan berbagai spesifikasi
“ChE Undip for better life”
“ChE Undip for better life”
“ChE Undip for better life”
Effect of different ranks of coals to the plant efficiency
Gambar. 13 menyajikan penalty efisiensi PLTU dengan dan tanpa sistem penangkapan karbon. Setelah mengimplementasikan sistem penghilangan CO2, penalty efisiensi pabrik menurun. Gambar. 13 juga menunjukkan bahwa pembangkit listrik tenaga antrasit memiliki penalty efisiensi pabrik terendah dengan penalty efisiensi total sekitar 11.59%, diikuti oleh bituminous, sub bituminous dan lignit
“ChE Undip for better life”
“ChE Undip for better life”
Conclusion
karena melimpahnya ketersediaan lignit dan batubara sub-bituminous, sebagian besar pembangkit listrik Indonesia yang menggunakan batubara tersebut. Akibatnya, pembangkit listrik ini memancarkan lebih banyak CO2 dan jika sistem penangkapan CO2 diimplementasikan, akan ada penalty efisiensi pabrik yang lebih tinggi. Dengan demikian, lebih banyak upaya harus diarahkan untuk meminimalkan penalty efisiensi dengan meningkatkan sistem penangkapan CO2
“ChE Undip for better life”
RESULTS AND DISCUSSION
Simulasi dilakukan berdasarkan pemanfaatan bahan baku batubara yang berbeda. Informasi flow stream bahan bakar dan emisi gas disajikan dalam Tabel 4.
Effect of different coal ranks on coal feed owrate
Tabel 4 menunjukkan perbedaan performasi batubara di sebuah batubara pembangkit listrik. Jumlah bahan bakar sangat dipengaruhi oleh nilai kalori dari batubara. Semakin tinggi nilai kalor, maka batubara yang diperlukan lebih sedikit, sehingga emisi gas CO2 juga menurun. Antrasit memiliki nilai kalor tertinggi, diikuti oleh bituminous, sub-bituminous dan batubara coklat (lignit). Oleh karena itu, Tabel 4 menunjukkan bahwa antrasit memiliki umpan batubara terendah.
“ChE Undip for better life”
“ChE Undip for better life”
Effect of different coal ranks on CO2 emission with and without capture system
Tabel 4 juga menunjukan perkiraan komposisi gas buang dari boiler sebelum diarahkan pada sistem CO2 removal.Dari tabel 4 menunjukan pembakaran lignite pada pembangkit listrik menghasilkan emisi CO2paling tinggi meskipun lignite mempunyai komposisi carbon yang paling sedikit. Hal ini memberikan kesimpulan bahwa emisi gas CO2 dan banyaknya kebutuhan umpan batubara berbanding terbalik dengan nilai kalor batubara.
“ChE Undip for better life”
Pada gambar 11 menyajikan perbandingan antara emisi CO2 dari plant dengan dan tanpa sistem CO2capture (penangkapanCO2). Dengan menerapkan CO2 capture pada plant, emisi gas CO2 berkurang secara signifikan.