Desain Pabrik Hidrogen dari TKKS dengan Metode Steam Gasification

Salsa, Clarina Aurelia and Kholisah, Nurul (2024) Desain Pabrik Hidrogen dari TKKS dengan Metode Steam Gasification. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5008201008_5008201036-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Hidrogen adalah pembawa energi utama (energy carrier) tanpa emisi gas rumah kaca (GRK) di masa depan. Hidrogen merupakan pembawa energi yang cocok untuk banyak aplikasi, misalnya, transportasi berat dan untuk keperluan industri. Saat ini lebih dari 90% pasokan hidrogen dunia diproduksi dari gas alam dan batu bara fosil. Jika hidrogen akan digunakan sebagai alternatif yang berkelanjutan untuk bahan bakar fosil, hidrogen harus diproduksi tanpa emisi gas rumah kaca; salah satu alternatif tersebut adalah dengan menggunakan biomassa. Biomassa yang digunakan adalah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang jumlahnya sangat melimpah di Indonesia. Kandungan TKKS yang dapat diubah menjadi hidrogen adalah Lignoselulosanya. Berdasarkan data ekspor, impor, dan produksi hidrogen di Indonesia, kebutuhan hidrogen meningkat setiap tahun dan apabila diproyeksikan, kebutuhan hidrogen nasional pada tahun 2028 sebesar 24.290,15 ton/tahun. Oleh karena itu, pabrik hidrogen didirikan untuk memenuhi 30% kebutuhan di Indonesia, yaitu dengan kapasitas 7300 ton/tahun di Kampar, Riau. Proses utama dalam pembuatan Hidrogen adalah pre-treatment TKKS, pembentukan syngas (menggunakan steam gasification), enrichment hidrogen, pemurnian hidrogen, dan penangkapan CO2. Berdasarkan serangkaian proses yang telah dibuat, TKKS dengan laju alir massa 11.050,39 kg/jam mampu diolah menjadi produk 922,40 kg/jam Hidrogen dan 18.051,80 kg/jam CO2. Spesifikasi dari masing-masing produk yang dihasilkan telah sesuai dan layak untuk dijual, yang membuat Pabrik Hidrogen dari TKKS ini layak dari segi teknik. Berdasarkan analisis ekonomi yang telah dilakukan pada pabrik ini, didapatkan penaksiran modal (CAPEX) sebesar Rp 2.581.937.015.762,39; biaya operasional (OPEX) sebesar Rp1.044.268.037.405,49/tahun. Estimasi umur pabrik adalah 20 tahun dan waktu pengembalian pinjaman selama 10 tahun. Berdasarkan hasil analisis ekonomi, pendirian pabrik Hidrogen dari TKKS dengan kapasitas 7300 ton/tahun layak secara ekonomis. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan didapatkan nilai IRR sebesar 14,55%, POT selama 8 tahun, dengan BEP dicapai pada kapasitas 41,8% dan NPV bernilai Rp Rp1.046.210.710.544,87 untuk 20 tahun. Dari hasil analisis dan perhitungan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk didirikan.
=================================================================================================================================
Hydrogen is highlighted as a key energy carrier in a future net zero green-house gas (GHG) emission society. It is a suitable energy carrier for many applications, e.g., heavy transportation and for industrial use. Currently over 90% of the world’s hydrogen supply is produced from fossil natural gas and coal. If hydrogen is to be used as a sustainable alternative to fossil fuels, it needs to be produced without net emissions of GHG; one such alternative is to use forest biomass. The biomass used is Empty Fruit Bunch (EFB) which is very abundant in Indonesia. The content of EFB that can be converted into hydrogen is its Lignocellulose. Based on data on hydrogen exports, imports and production in Indonesia, hydrogen demand increases every year and if projected, the national hydrogen demand in 2028 amounted to 24,290.15 ton/year. Therefore, a hydrogen plant was established to meet 30% of the demand in Indonesia, with a capacity of 7,300 tons/year in Kampar, Riau. The main processes in Hydrogen generation are pre-treatment of EFB, syngas formation (using steam gasification), enrichment of hydrogen, hydrogen purification, and CO2 capture. Based on a series of processes that have been created, TKKS with a mass flow rate of 11,050.39 kg/hour is capable of being processed into products of 922.40 kg/hour of Hydrogen and 18,051.80 kg/hour of CO2. The specifications of each product are appropriate and suitable for sale, which makes the Hydrogen Plant from EFB feasible from a technical perspective. Based on the economic analysis carried out on this plant, a capital expenditure (CAPEX) estimate of IDR 2.581.937.015.762,39 was obtained; operational costs (OPEX) amounting to IDR Rp1.044.268.037.405,49/year. The estimated life of the factory is 20 years and the loan repayment period is 10 years. Based on the results of the economic analysis, the establishment of a Hydrogen factory from EFB with a capacity of 7300 tons/year is economically feasible. The result of the calculations shows that the IRR value is 14,55%, the POT is for 8 years, with BEP reached at the production capacity of 41,8% and NPV amounting to IDR Rp 1.486.169.716.970,18 for 20 years.. Based on the economical analysis and calculations, it can be concluded that this factory is profitable and feasible to establish.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	hidrogen, gasifikasi, TKKS, hydrogen, gasification, EFB
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP155.5 Chemical plants--Design and construction
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Clarina Aurelia Salsa
Date Deposited:	24 Jul 2024 03:12
Last Modified:	24 Jul 2024 03:12
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/108694

Actions (login required)

View Item