## P UBLIKASI P ENELITIAN T ERAPAN  DAN K EBIJAKAN 4 (2) (2021) : HLM . 75 - 84

## PUBLIKASI PENELITIAN TERAPAN DAN KEBIJAKAN
e-ISSN: 2621-8119

## KARAKTERISASI SYNGAS GASIFIKASI DOWNDRAFT BATUBARA DENGAN VARIASI UKURAN BUTIR BATUBARA DAN PEMURNIAN SYNGAS MENGGUNAKAN ABSORBER DENGAN VARIASI LAJU ALIR ABSORBEN

## CHARACTERIZATION SYNGAS OF COAL DOWNRAFT GASIFICATION WITH VARIATIONS OF COAL PARTICLE SIZE AND PURIFICATION SYNGAS USED ABSORBER WITH VARIATION OF ABSORBENT FLOW RATE
Aida Syarif * , Irawan Rusnadi, Febran Agum Pratama, Elza Febrianty Angraini Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang, Indonesia
* Korespondensi Penulis, phone : +6282281318450, e-mail : aida_syarif@yahoo.co.id

## ABSTRACT
Indonesia have 106.846 billion tons coal with 30.19% is reserves of the total of coal in  Indonesia.  One  of  the  diversification  of  coal  energy  is  through  increasing  the utilization of low quality coal into gas through the coal gasification process. The coal  gasification  process  will  produce  producer  gas  in  the  form  of  synthetic  gas (syngas) with the main components consisting of carbon monoxide (CO), hydrogen (H 2 ), and methane (CH4). In addition to the main components, syngas also contains impurities,  namely  CO 2 and  H 2 S,  so  it  is  necessary  to  carry  out  a  purification process using a water absorbent (H 2 O). Based on the coal particle size variation test used, coal with a variation of -4+2 cm experienced a slow temperature increase and was able to produce a total flame (flame-dim) for 5 minutes. with CO 2 and CH 4 syngas composition of 0.38% and 2.11% while the variation of coal size -8+6 cm produces  the  highest  CO 2 of  0.82%.  The  syngas  purification  process  on  the absorber with variations in the flow rate of the water absorbent showed that the best  purification  results  were  obtained  using  a  flow  rate  of  2  L/min  with  an effectiveness of CO 2 absorption of 39.87%, CO 2 content after purification of 2.82%, H 2 S content after purification. 12 ppm and methane after purification 3.87%. Keywords: downdraft gasification, grain size, temperature rise, syngas, absorber, absorbent

## ABSTRAK
Indonesia  memiliki  106.845  milyar  ton  batubara  dan  total  cadangan  sebanyak 30.19%  dari  total  batubara  yang  ada  di  Indonesia.  Salah  satu  diversifikasi  energi batubara yaitu melalui peningkatan pemanfaatan batubara kualitas rendah menjadi gas  melalui  proses  gasifikasi  batubara.  Proses  gasifikasi  batubara  akan menghasilkan gas produser berupa gas sintetis ( syngas ) dengan komponen utama terdiri  dari  karbon  monoksida  (CO),  hidrogen  (H 2 ),  dan  metana  (CH 4 ).  Selain komponen  utama  tersebut  syngas  juga  masih  memiliki  kandungan  senyawa pengotor  yaitu  CO 2 dan  H 2 S  sehingga  perlu  dilakukan  proses  pemurnian menggunakan absorben air (H 2 O).  Berdasarkan uji variasi ukuran partikel batubara yang digunakan, batubara dengan variasi -4+2 cm mengalami kenaikan suhu yang lambat  dan  mampu  menghasilkan  nyala  api  total  (nyala-redup)  selama  5  menit. dengan  komposisi syngas CO 2 dan  CH 4 sebesar  0,38%  dan  2,11%  sedangkan variasi ukuran batubara -8+6 cm menghasilkan CO 2 tertinggi sebesar 0,82%. Proses pemurnian syngas pada absorber dengan variasi laju alir absorben air menunjukkan bahwa hasil pemurnian terbaik diperoleh dengan menggunakan laju alir 2 L/menit dengan efektivitas penyerapan CO 2 sebesar 39,87%, kadar CO 2 setelah pemurnian 2,82%,  kadar  H 2 S  setelah  pemurnian.  12  ppm  dan  metana  setelah  pemurnian 3,87%.
Kata  kunci :  gasifikasi  d owndraft ,  ukuran  butir,  kenaikan  temperatur,  s yngas , a bsorber , a bsorben
Diterima : 24 Juli 2021
Direvisi : 21 Oktober 2021
Diterbitkan : 30 Desember 2021

## PENDAHULUAN
Menurut  data  (Arinaldo  &  Adiatma, 2019)  Indonesia  memiliki  106.845  milyar ton  batubara  dan  total  cadangan  sebanyak 30.19%  dari  total  batubara  yang  ada  di Indonesia  dengan  berbagai  kandungan kalori,  Sulfur,  abu,  lengas  yang  berbeda. Batubara  memiliki  berbagai  manfaat  yang sangat  berguna  sebagai  pembangkit  energi, namun  dibalik  pemakaian  batubara  secara langsung  ada  beberapa  kekurangan  seperti penyebab  terjadinya  pemanasan  global akibat  gas  berbahaya  dari  pembakaran batubara  tersebut  seperti  CO 2 , N 2 O,  NO x , SO x dan Hg. Sehingga untuk memanfaakan batubara  secara  bersih  dan  efisien,  tetap menjadi  tantangan  yang  ekstensif  demi memperpanjang ketersediaan batubara. Salah  satu  upaya  dalam  meningkatkan pemanfaatan batubara bersih ialah menggunakan proses gasifikasi.
Pengembangan  konversi  batubara  ini  juga oleh  PP  tahun  2014  no  79  pasal  18  ayar  2 butir  b  tentang  bentuk  diversifikasi  energi batubara  ialah  memanfaatkan  batubara berkualitas rendah menjadi batubara tergaskan ( gasified coal). Gasifikasi
batubara akan menghasilkan gas producer .. berupa syntetic  gas  (syngas) dengan .. komponen utamanya terdiri .. dari
gas karbon
monoksida (CO),
hidrogen (H 2 ), karbondioksida  (CO 2 )  dan .. nitrogen .. (N 2 ) dan  rendah  polutan.  Gas producer hasil gasifikasi  merupakan  gas  yang  masih memiliki senyawa pengotor berupa karbondioksida  (CO 2 )  dan  hidorgen  sulfia (H 2 S)  yang  merupakan  gas  tak  mampu bakar  dan  dapat  menguragi  nilai  kalor  dari gas tersebut.  Komponen  pengotor ini  dapat dikurangi  dengan  menggunakan absorber . Dengan  semakin  bersihnya syngas ,  dapat meningkatkan kandungan flammable syngas (Effendi & Siregar, 2021).

## Batubara
Batubara  merupakan  sisa  sisa  tumbuhan purba  yang  mengalamai  proses  fisik  dan kimia  yang  dapat  menambah  komposisi karbon  sampai  menjadi  sedimen  yang berwarna  coklat  hingga  hitam  dan  dapat
terbakar.  Dekomposisi  awal  mula  batubara berupa  proses  diagenetik  dan coalification , menjadi  faktor  yang  membuat  batubara menjadi  tidak  seragam  (Smoliński  & Howaniec, 2016) .

## Gasifikasi Batubara
Gasifikasi merupakan pengkonversian bahan  bakar  padat  dengan  oksigen  yang terbatas  (oksigen  pasrial)  menjadi  bahan bakar  gas  dan  terjadi  didalam reactor gasifier (Abineno & Koylal, 2018) Batubara  maupun  biomassa  yang  memiliki unsur  Karbon  dan  Hidrogen  merupakan material  padat  yang  bisa  digunakan  bahan baku  dalam  proses  gasifikasi.  Semua proses  gasifikasi  dilakukan  di gasifier . Karbon  dioksida  dan  uap  air  yang merupakan hasil pembakaran akan direduksi  menjadi  gas  karbon  monoksida (CO),  methane  (CH 4 )  dan  Hidrogen  (H 2 ) yang merupakan gas mampu bakar ( Flammable gas).

## Gasifikasi Downdraft
Dengan berkembangnya penelitian mengenai  teknologi  gasifikasi  membuat peneliti  terus  mengembangkan gasifier yang memiliki kelebihan berupa pengurangan kandungan tar dan sulfur pada gas  hasil  gasifikasi.  Reaktan  berupa  aliran udara  dan  bahan  baku reactor  gasifier downdraft dimasukkan  dari  atas  menuju bawah reactor dengan syntetic gas  yang mengalir kebawah reactor .
Kelebihan yang dimiliki gasifikasi downdraft ialah  pada  pengoperasiannya yang
berlangsung kontinyu pada temperatur  yang  tinggi  dan  menghasilkan tar  dan  abu  yang  rendah  (Nugroho  & Sutjahjo, 2019).

## Tahapan Gasifikasi
Gasifikasi  batubara  menjadi  gas  mampu bakar meliputi beberapa tahap, yaitu:

## Drying
Pada  zona  ini,  temperatur drying berkisar antara 100-250 °C dan bertujuan meminimalisir  kandungan  air  ( moisture ) batubara.
Karakterisasi Syngas Gasifikasi Downdraft Batubara Dengan Variasi Ukuran Butir Batubara dan Pemurnian Syngas Menggunakan Absorber Dengan Variasi Laju Alir Absorben
Main Feedstock + Heat → Dry Feedstock + H 2 ............................................................(2 .1)

## Pirolisis
Pada  zona  ini,  pirolisis  terjadi  pada temperatur  250-500  °C  dan  bertujuan  dalam mendekomposisi  batubara  secara  termokimia dengan  oksidator  yang  terbatas  yang  tidak memberikan  waktu  yang  cukup  untuk mengizinkan  gasifikasi  ketingkat  lanjut, sehingga  batubara  menjadi  molekul  yang simple dan ringan seperti gas, cairan dan char yag menjadikan batubara sebagai produk yang bermanfaat.
Dry  Feedstock + Heat → Char +
Volatiles ...................................................(2.2)

## Gasification
Pada  zona  ini,  gasifikasi  berlangsung  pada temperatur 600-1000 °C dan merupakan zona utama  untuk  menghasilkan syngas yang memerlukan  panas  ( Endoterm ).  Reaksi  kimia yang  terjadi  pada  zona  ini  ialah Bourdouard reaction,  steam-carbon  reaction,  water-gas shift  reaction, dan methanation yang  dapat menghasilkan  gas  mampu  bakar  seperti hydrogen dan carbon monoksida.
Bourdouard reaction
C + O 2 → 2 CO (-164,9 MJ/kgmol) ........... (2.3)
Steam-carbon reaction
C + H 2 O → CO + 2 H (122,6MJ/kgmol) …. (2.4)
Water-gas shift reaction
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (+42,3MJ/kgmol).(2.5) Methanation
2H 2 C → CH 4 (+75MJ/kgmol)..... . ..............(2.6)
CO +3 H 2 → CH 4 + H 2 O (-205,9 MJ/kgmol)………………………………(2.7)

## Oksidasi Parsial
Pada  zona  ini  temperatur  yang  dihasilkan (Eksoterm)  sebesar  700-1500  °C.  temperatur yang  panas  ini  bertujuan  dalam  memecah substansi  tar  menjadi  lebih  ringan.  Pada proses ini reaksi yang terjadi ialah,
C + O 2 → CO 2 (+393 MJ/kgmol) .. ...........(2.8)
2 H 2 + O 2 →2 H 2 O (+242 MJ/kgmol) ..... ...(2.9)
Pengaruh  Ukuran  Butir  Batubara  Terhadap hasil syngas
(Winarno et al., 2016), komposisi bahan baku, tempat  terjadinya  proses  gasifikasi,  tekanan proses,  tempetatur  dan  ukuran  partikel menjadi  bagian  penting  dalam  proses gasifikasi.  (Nugroho  &  Sutjahjo,  2019) mengemukakan jika dengan semakin mengecilnya  ukuran  butir  suatu  bahan gasifikasi  dapat  menyebabkan  kebutuhan oksigen  menjadi  terminimalisir  dimana syngas yang  dihasilkan  dan  udara  yang diinginkan  menjadi  banyak  dikarenakan porositas  antar  butir  yang  lebih  kecil  dan menyebabkan kandungan didalam flammable gas meningkat. Ukuran batubara berpengaruh terhadap  proses  pembakaran  gasifikasi, sebab  dengan  adanya  variasi  ukuran partikel  batubara  dapat  mempengaruhi moisture  content batubara  pada  proses pembakaran, dengan kecilnya ukuran menjadikan  nilai moisture  content akan semakin  meningkat  karena  volume  rongga antar partikel menjadi lebih kecil dibanding dengan  ukuran  partikel  yang  lebih  besar dan  luas  permukaan  tidak  efektif  lagi karena  menghambat  perpindahan  massa  air akibat  dari  terperangkapnya  air  akibat kecilnya  volume  rongga  didalam  batubara, sehingga proses pembakaran dapat berpengaruh pada kenaikan temperatur saat proses  pembakaran  dan  mempengaruhi kandungan syngas .

## Absorber
Alat yang digunakan dalam  proses absorbs adalah absorber .  Absorbsi  adalah  salah satu  cara  memisahkan  campuran  gas  di industri kimia menggunakan cairan tertentu agas menyerap gas ang diinginkan, sehingga  satu  atau  lebih  komponen  gas larut  dalam  cairan  tersebut.(Ardhiany, 2018).
Absorbsi Fisika (Physical Absorption)
Menurut  (Takwanto  et  al.,  2020)  Absorpsi fisik  adalah  gas  yang  dapat  terlarut  dalam cairan  penyerap  namun  tidak  disertai dengan  reaksi.  contoh  absorpsi  gas  CO 2 dengan air, gas H 2 S dengan air.

## Kolom Absorbsi
Kolom  atau  tabung  tempat  terjadinya proses  absorbsi  atau  penyerapan  zat  yang melewati  melewati  kolom  tersebut  disebut dengan  kolom  absorbs.  Pada  kolom  ini terjadi  perpindahan  massa  akibat  kontak antara dua fassa yaitu, gas dan cair dimana umpan  gas  berada  dari  bawah  dan  cairan dari atas menara (Aditya et al., 2012) .

## Absorben
Absorben merupakan  cairan  yang  mampu melarutkan  baik  fisik  maupun  kimia  bahan terlarut di bagian permukaanya.  Pada jenis gas, air merupakan absorben yang baik jika digunakan,  untuk  gas  yang  memiliki  asam yang  tinggi  bisa  menggunakan  Natrium Hidroksida  dan  gas  yang  bersifat  basa menggunakan asam sulfat (Ardhiany, 2018).

## METODOLOGI PENELITIAN

## Perlakuan dan Rancangan Percobaan
Dalam  penelitian analisis  kinerja gasifikasi downdraft batubara  peringkat rendah  tinjauan  variasi  ukuran  batubara dan  variasi  laju  alir absorben terhadap produk syngas dilakukan  di  Laboratorium Teknik  Energi  Politeknik  Sriwiijaya  dari bulan  April  sampai  Juni  2021.  Variabel tetap  pada  penelitian  ini  adalah  persen bukaan valve udara  (100%)  dengan  nilai kalor batubara  5217,94  cal/gr, pada penelitian  ini,  permasalahan  yang  akan dikaji ialah pengaruh ukuran butir batubara dengan variasi ukuran  -8+6 cm, -6+4 cm, - 4+2 cm terhadap hasil kenaikan temperatur dan lama nyala api, komposisi syngas .
Adapun  penelitian  selanjutnya  yaitu proses  pengurangan  senyawa  pengotor  dari proses gasifikasi batubara memakai absorben berupa  air  H 2 O  yang  memiliki variasi  laju  alir  sebanyak  2  L/menit,  4 L/menit  dan  6  L/menit  terhadap  ukuran batubara  -4+2  cm,  untuk  mengetahui
pengaruh  laju  alir absorben dan  kadar penyerapan CO 2 , H 2 S terhadap peningkatan kadar CH 4. Analisa  awal  yang  dilakukan  pada penelitian  ini  ialah  mengetahui  komposisi kandungan  proksimat.  Analisa proximate menggunakan  analisa  ASTM-D7582-10 untuk  nilai moisture,  Volatile  matter,  ash, fix carbon. Untuk mengetahui nilai komposisi syngas menggunakan  alat Gas Analyzer di Politeknik Negeri Sriwijaya.
Gambar 1. Desain Reaktor Gasifikasi
Proses  Start  Up,  pengambilan  sampel,  dan mematikan alat Gasifikasi
Tahap  awal  dari  proses  gasifikasi  ini ialah ignisasi yang merupakan proses bahan bakar  bereaksi  dan  mentransmisikan  panas ke tahap selanjutnya agar proses selanjutnya dapat  menghasilkan syngas .  Pada  tahapan ini langkah-langkah yang dilakukan ialah:
a. Memasukkan  5  Kg  Batubara  dengan ukuran -8+6 cm.
b. Menghubungkan  aliran  listrik gasifier ke stop kontak.
c. Menswitch on power pada control panel.
d. Menswitch  100%  bukaan Valve pada control panel.
e. Men- switch  on  blower, pada  control panel,
f. Menghidupkan pematik butan.
g. Menunggu batubara mulai jadi bara.
Karakterisasi Syngas Gasifikasi Downdraft Batubara Dengan Variasi Ukuran Butir Batubara dan Pemurnian Syngas Menggunakan Absorber Dengan Variasi Laju Alir Absorben
h. Menunggu  sampai  muncul  asap  pekat pada stack gas.
i. Mencatat  kenaikan  temperatur  ruang oksidasi  dari  awal  proses  hingga  selesai proses  gasifikasi  setiap  15  menit  selama
2,5 jam.
j. Menguji fire test pada stack gas sehingga diperoleh api konstan.
k. Menghubungkan  pipa  plastik urine  bag ke  gas  sample  untuk  mengambil  gas yang akan dianalisa.
l. Melanjutkan  penelitian  dengan  variasi ukuran batubara -4+2 cm, -6+4 cm.
m. Setelah menghasilkan api pada stack gas selanjutknya  membuka valve aliran menuju absorber .

## Proses Pemurnian Pada Absorber
a. Memasukkan isian ke dalam menara packing absorber dengan ketinggan 39 cm.
b. Menghidupkan  pompa  air  dan  mengatur flowmeter air dengan  kecepatan 2 L/menit.
c. Membuka  valve  aliran  syngas  keluaran reaktor gasifier (gas sebelum masuk absorber).
d. Mencatat  kecepatan  aliran  syngas  yang masuk absorber.
e. Menampung gas keluaran absorber menggunakan  urine  bag  dengan  cara menghubungkan ujung selang urine bag pada valve gas keluaran absorber.
f. Mencatat  kecepatan  aliran  syngas  keluaran absorber.
g. Setelah  pengambilan  gas  selesai,  menutup kembali valve gas keluaran absorber.
h. Mengulangi  percobaan  dengan  variasi  laju alir absorben 4 L/menit, 6 L/menit.

## Mematikan gasifier
1. Pertama  matikan  pompa  dengan  cara memutar Switch  Button pompa  dengan cara  memutar Switch  Button pompa dengan arah yang berlawanan.
2. Memutar Switch  Button Blower ke  arah yang berlawanan.
3. Memutar Switch  Button On/Off ke  kiri sampai panel suhu mati.
4. Mencabut kabel dari stop kontak.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Variasi
Ukuran Batubara Terhadap Komposisi Syngas
Gambar 2. Grafik Pengaruh Variasi Ukuran Batubara Terhadap Komposisi Syngas
Berdasarkan  data  dari  penelitian  yang dikerjakan  bahwa  semakin  besarnya  ukuran partikel  batubara  maka  komposisi  gas mampu  bakar  akan  menurun.  Luasnya permukaan partikel mempengaruhi cepatnya laju  reaksi  pembakaran,  dimana  dengan kecilnya  luas  permukaan  partikel,  akan mengurangi  tumbukan  antar  partikel  yang menyebabkan  laju  reaksi  menjadi  kecil. Kemudian  karakteristik  ukuran  batubara dengan  waktu  reaksi  ialah,  semakin  kecil ukuran batubara, maka waktu yang dibutuhkan  untuk  bereaksi  semakin  cepat namun  jika  batubara  memiliki  ukran  terlalu besar,  akan  memperlambat  waktu  reaksi. Jika  pembakaran  menjadi  sempurna,  maka komposisi gas mampu bakar akan menurun. Gas  mampu  bakar  dapat  terbentuk  jika pembakaran  tidak  sempurna  atau  udara pembakaran  dibatasi,  sehingga  gas  yang terbentuk  lebih  banyak  gas  CO.  Semakin sedikit bahan bakar yang teruapkan menjadi H 2 O menyebabkan pembakaran tidak sempurna sehingga semakin banyak gas CO dan  H 2 yang  terbentuk  yang  dapat menghasilkan  gas  CH 4 .  (Winarno  et  al., 2016)  menyatakan  bahwa  O 2 yang  ada  di dalam syngas adalah  udara  sisa  reaksi yang  tidak  bereaksi  dan  terjadi  pada  zona
oksidasi. Dengan demkian, dengan menurunnya O 2 pada syngas dapat mempengaruhi  kenaikan  temperatur  pada zona  oksidasi  dan  menjadikan  O 2 menjadi lebih reaktif.
Pengaruh Variasi Ukuran
Batubara
Terhadap Kenaikan Temperatur dan

## Waktu Nyala
Pada  Gambar  3  grafik    dapat ditunjukkan  bahwa  nilai  kalor  batubara mempengaruhi
naiknya temperatur
pembakaran.ketika
reaksi terjadi,
pemanasan  batubara  terhambat  akibat  air didalam batubara dan menyebabkan kontak antara  batubara  dan  okigen  menjadi terhambat.  Pada  grafik  ditunjukkan  bahwa temperatur  paling  tinggi  ialah  batubara dengan ukuran -8+6 cm, hal ini
dikarenakan kandungan air didalam
batubara yang lebih cepat menguap dikarenakan  volume  rongga  antar  partikel yang  lebih  besar  sehingga  temperatur  yang dicapai  lebih  tinggi  dibandingkan  batubara dengan variasi ukuran lainnya.
Jika temperatur pembakaran meningkat  dengan  cepat  akan  menunjuka laju  reaksi  pembakaran  yang  semakin cepat,  namun  berkebalikan  dari  hal tersebut,  jika  temperatur  naik  dengan pelan  menunjukkan  jika  partikel  semakin tak  aktif,  sehingga  laju  pembakaran menjadi  lambat  dan  menghasilkan syngas yang lebih banyak.
Gambar 3 . Grafik Variasi Ukuran Batubara TerhadapKenaikan Temperatur
Pada  gambar  3  menunjukkan  bahwa temperature  paling  tinggi  ialah  batubara
dengan ukuran -8+6 cm, hal ini dikarenakan kandungan air didalam batubara  yang  lebih  cepat  menguap dikarenakan  volume  rongga  antar  partikel yang lebih besar sehingga temperatur yang dicapai  lebih  tinggi  yang  dibandingkan dengan  variasi  ukuran  batubara  lainnya.
Temperatur udara yang rendah menyebabkan lambatnya kenaikan
temperatur  pada  gasifikasi.  Hal  ini  karena panas  yang  seharusnya  digunakan  untuk pembakaran,  termanfaatkan  juga  untuk memanaskan udara agar proses pembakaran dapat terjadi.
Gambar 4. Grafik Pengaruh Variasi Ukuran Batubara Terhadap Lama Nyala Api
Debit udara sangatlah mempengaruhi waktu  nyala  api  didalam gasifier ,  hal  ini dikarenakan dengan banyaknya udara yang masuk,  mengakibatkan  banyak  udara  yang akan  bereaksi  dengan  batubara.  Ini  juga disebabkan karena kecilnya ukuran partikel  batubara  yang  digunakan  yang berkontribusi  pada  ruang  kontak  yang lebih banyak dan membuat laju
pembakaran  menjadi  lebih  cepat  sehingga bahan bakar menjadi lebih cepat habis dan temperatur  pada  ruangan  menjadi  semakin tinggi  sebagai  akibat  dari  ruang  lebih sedikit karena partikel yang padat.
Kandungan bahan bakar juga mempengaruhi  warna  api  yang  akan dihasilkan,  dimana  ketika  warna  api cenderung  warna  merah  menunjukkan jika
5 9 13 0 2 4 6 8 10 12 14 2 cm 4 cm 6 cm Nyal a Api ( m en it ) Ukuran Batubara
Karakterisasi Syngas Gasifikasi Downdraft Batubara Dengan Variasi Ukuran Butir Batubara dan Pemurnian Syngas Menggunakan Absorber Dengan Variasi Laju Alir Absorben
udara  yang  bereaksi  terlalu  sedikit  atau bahan bakar tersebut mempunyai flammable  gas (CO,  H 2 ,  CH 4 )  yang  relatif rendah.
Pengaruh  Variasi  Laju  Alir  Absorben Terhadap Sisa Kadar  Gas Karbondioksida (CO 2 )
Kandungan  karbondioksida  (CO 2 ) pada gas dapat menghambat dan mengganggu reaksi pembakaran ( Ngamel &
Uwar, 2020 ) , sehingga CO 2 harus dikurangi komposisinya.
Gambar 5. Grafik Pengaruh Laju Alir absorben Terhadap Kadar  CO 2
Dari  gambar  5  diketahui  bahwa  nilai persentase kadar gas karbondioksida mengalami  penurunan  pada  setiap  variasi laju  alir absorben .  Penurunan  persentase kadar  gas  karbon  monoksida  yang  paling banyak  terjadi  pada  variasi  pemurnian dengan  laju  2  L/menit,  yaitu  dari  4,69% turun  menjadi  2,82%  atau  sebanyak 1,87%,  diikuti  dengan  pemurnian  yang menggunakan  laju  4  liter.menit  dengan penurunan  kadar  sebanyak  1,15%  dan laju aliran  6  Liter/menit  dengan  penurunan sebanyak 0,48%. Sehingga dapat dianalisa,  jika  dengan  besarnya  laju solvent dalam  memurnikan syngas ,  hanya mampu menyerap  sedikit  gas  CO 2 .  Hal  ini terjadi  karena  sedikitnya  waktu  kontak untk  berdifusi  dengan  H 2 O.  Sedangkan jika  menggunakan  laju  alir  yang  rendah, persen penyerapan akan mengalami peningkatan  karena  waktu  kontak  menjadi
lama  dan  CO 2 dapat  terdifusi  baik  dengan s olvent (H 2 O)
Pengaruh  Laju  Alir  Absorben  Terhadap Efektivitas Penyerapan CO 2
Efektivitas  dari  penyerapan  gas  CO 2 merupakan persen dari banyaknya gas CO 2 yang terserap dan terikut oleh solvent .
Gambar 6. Pengaruh Laju Alir Absorben Terhadap Efektivitas penyerapan CO 2
Hasil  nilai  efektivitas  penyerapan CO 2 ditampilkan  pada  gambar  6  dapat dilihat  bahwa  efektivitas  tertinggi  pada laju  aliran  2  L/menit  dengan  persentase 39,87% dan yang terendah pada laju aliran 6  L/menit  dengan  persentase  efektivitas sebesar  10,36  %.  Semakin  tinggi  laju aliran  maka  efektivitas  akan  semakin berkurang, Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang mana menurut (Sylvia  et  al.,  2019)  menyatakan  jika dengan  semakin  melambatnya  laju  alir, persen  senyawa  pengotor  akan  terserap semakin tinggi karena dengan melambatnya  laju  alir  dapat  membuat waktu  kontak    antara solvent (H 2 O)  dan solute (CO 2 ) menjadi lebih lama.
Pengaruh  Laju  Alir  Absorben  Terhadap Kadar H 2 S Pada Syngas
Hidrogen  sulfida  (H 2 S)  merupakan salah satu gas yang dihasilkan pada proses gasifikasi  (Wibowo  &  Rahman,  2018). Dengan  adanya  H 2 S  yang  bisa  menjadi SO 2 dan  SO 3 akibat  dari  reaksi  oksidasi dapat  menyebabkan  terganggunya  reaksi pembakaran .
4,69 4,71 4,63 2,82 3,65 4,15 0 1 2 3 4 5 6 2 4 6 Ka da r C O 2 (% ) Laju Alir Absorben (L/menit) Sebelum Sesudah 39,87 22,5 10,36 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 2 4 6 E fe k tivi tas P en ye rap an ( % )
Laju Alir Absorben (L/menit)
Gambar 7. Grafik Pengaruh Laju Alir Absorben Terhadap Kadar H 2 S  Pada Syngas
Hasil analisa kadar H 2 S pada gambar 7  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi laju alir absorben maka semakin kecil penyerapan  kadar  H 2 S  pada syngas. Dimana  pada  laju  alir absorben 2  L/menit didapat  kadar  H 2 S  dari  sebelum  masuk absorber yaitu  19  ppm  menjadi  13  ppm sedangkan  pada  laju  alir  absorben  6 L/menit  penurunan  dari  21  ppm  menjadi 17  ppm.  Hal  ini  disebabkan  karena  dipole antara  H 2 O  dan  H 2 S  yang  sama,  yaitu polar-polar  dan  ikatan  H 2 O  dengan  H 2 S yang  lebih  besar  sehingga  menyebabkan kadar  gas  H 2 S  yang  terkandung  didalam gas mudah terikat mengalami penurunan.
Pengaruh  Laju  Alir  Absorben  Terhadap Kadar CH 4
Pada  gambar  8  dapat  diamati  bahwa pada  laju  alir absorben 2  liter/menit terjadi  peningkatan  kadar  gas  methan sebanyak 1,86% dan merupakan peningkatan  yang  paling  tinggi  dibanding laju  alir absorben dengan  aliran  4L/menit dan 6 L/menit sebanyak 1,51% dan 0,43%, dengan  demikian  dapat  dikatan  jika semakin  rendanya  lajur  alir  solvent  yang digunakan,  maka  akan  memperbanyak kandungan komposisi methana.
Gambar 8. Pengaruh Laju Alir Absorben Terhadap Kandungan Gas Metana (CH 4 )
Pada  penelitian  ini,  laju  alir  1  yaitu  2 liter/  menit  mengalami  waktu  kontak  yang lebih  lama  dengan solvent (air),  sehingga terjadi  peningkatan  kandungan  gas  CH 4 yang disebabkan  karena  terserapnya  gas  CO 2 dan H 2 S  yang  ada  pada syngas. Kemudian  gas CO 2 akan terdegradasi menjadi atom C dan O, sedangkan  H 2 S  terdegradasi  menjadi  atom  H dan  S.  kemudian  terjadi  reaksi  kimia  antara hasil degradasi tersebut dan menjadikan atom hasil  degradasi  tersebut  menjadi  CH 4 .  Proses ini disebut dengan reaksi metanogen hidrogenotrofik yaitu proses untuk menghasilkan  gas  CH 4 melalui  reaksi  kimia antara  gas  CO 2 sebagai  sumber  karbon dengan  gas  H 2 sebagai  reduktor  (Hamidi  et al., 2011).

## KESIMPULAN
Berdasarkan  pengujian  dan  pengamatan yang  dikerjakan,  dapat  disimpulkan  jika  ukuran batubara  yang  dipakai  memiliki  nilai  kalor 5217,9419  kal/gr  dengan  variasi  ukuran  -4+2 cm,  -6+4  cm,  -8+6  cm,  semakin  besar  ukuran batubara maka komposisi gas mampu bakar pada syngas akan  menurun,  dikarenakan  proses pembakaran  di  reaktor  lebih  sempurna  yang mengakibatkan  kandungan  CO 2 pada syngas akan meningkat.
Peningkatan ukuran partikel batubara akan menyebabkan  kenaikan  temperatur  lebih  tinggi, dikarenakan  semakin  besar  ukuran  batubara maka  kadar  air  pada  batubara  tersebut  akan semakin banyak yang hilang hal ini dikarenakan
25 24 26 12 14 17 0 5 10 15 20 25 30 2 4 6 Kad ar H 2 S ( p p m ) Laju Alir Absorben (L/menit) Sebelum Sesudah 2,01 1,98 2,12 3,87 3,49 2,55 0 1 2 3 4 5 2 4 6 K ad ar CH 4 (% ) Laju Alir Absorben (L/menit) Sebelum Sesudah
Karakterisasi Syngas Gasifikasi Downdraft Batubara Dengan Variasi Ukuran Butir Batubara dan Pemurnian Syngas Menggunakan Absorber Dengan Variasi Laju Alir Absorben
kandungan air didalam batubara yang lebih cepat menguap  dikarenakan  volume  rongga  antar partikel  yang  lebih  besar  sehingga  temperatur yang dicapai lebih tinggi dibandingkan batubara dengan variasi  ukuran lainnya sehingga mempengaruhi  waktu  nyala  api  pada stack . Durasi nyala api terlama yaitu batubara ukuran - 8+6 cm yaitu selama 13 menit. Adapun lamanya waktu  nyala  disebabkan  karena  rendahnya  nilai moisture yang terkandung didalam batubara.
Semakin kecil ukuran butir batubara maka laju  pembakaran  jadi  lebih  cepat  yang menyebabkan  bahan  tidak  mengalami  kenaikan temperatur  proses  yang  drastis  yang  dapat membentuk pembakaran sempurna
menghasilkan  gas  CO 2 yang  akan  menurunkan kandungan syngas .
Pemurnian syngas menggunakan absorben H 2 O  mampu  untuk  menurunkan  persentase kadar gas karbondioksida (CO2) dan kadar H 2 S serta menaikkan kadar metana, Hasil pemurnian terbaik  pada  laju  alir  absorben  2  L/menit  yaitu menurun sebanyak 1,87%. Untuk kadar H 2 S dari 25  ppm  menjadi  12  ppm  serta  mampu menaikkan kadar gas metan dari 2,01 % menjadi 3,87%.
Proses  penyerapan  CO 2 terbaik  pada  laju alir absorben terendah  yaitu    2  L/menit  dengan nilai efektivitas sebesar 39,87%.
Dengan  semakin  rendahnya  laju  alir solvent yang  digunakan,  maka  kelarutan pengotor  pada syngas menjadi  semakin  besar sebagai  akibat  dari  lama  waktu  kontak  antara solvent dan solute dan  terdifusinya solute ke dalam air.

## SARAN
Menjaga agar tidak adanya udara masuk lain  selain  dari  pipa feed udara,  hal  ini bertujuan  untuk  mengurangi  udara  yang masuk  dan  membuat  proses  gasifikasi  tidak bergeser ke proses pembakaran sempurna dan menghasilkan  H 2 ,  CO 2 dan  CH 4 yang  sangat rendah.
Karena menggunakan udara lingkungan langsung  pada  proses  pembakaran  (Oksidasi) maka  sebaiknya  memastikan  kondisi  udara lingkungan  sekitar,  hal  ini  karena  dengan semakin  rendahnya  temperatur  udara,  maka akan  semakin  tinggi  densitas  udara  tersebut,
sehingga  semakin  banyak  menghasilkan kandungan  senyawa  yang  dapat  mengganggu proses  gasifikasi  dibanding syngas yang diinginkan.
Apabila  penelitian  ingin  berfokus  pada penyerapan  kadar  CO 2 saja  sebaiknya menggunakan  larutan  seperti  MDEA,  NaOH, dll  karena  terjadi  proses  \  absorbsi  seacara kimia  sehingga  penyerapan  lebih  optimum. Namun jika berfokus untuk penyerapan kadar H 2 S  sebaiknya  menggunakan  larutan  air sebagai absorben karena  H 2 S  mempunyai kelarutan yang tinggi dalam air.

## DAFTAR PUSTAKA
Abineno,  J.  C.,  &  Koylal,  J.  A.  (2018).
Gasifikasi  limbah  tempurung  kemiri sebagai  energi  alternatif  menggunakan updraft  gasifier  pada  laju  aliran  udara berbeda. Jurnal Teknik Pertanian Lampung , 7 (3), 175–180.
Aditya,  K.,  Melisa,  P.,  &  Hadiyarto,  A.
(2012). Pemurnian Biogas Dari
Kandungan  Hidrogen  Sulfida  (H2s) Dengan Naoh, Cuso4, Fe2 (so4) 3 Dalam Packed Column Secara Kontinyu. Jurnal Teknologi  Kimia  Dan  Industri , 1 (1),
389–395.
Ardhiany,  S.  (2018).  Proses  Absorbsi  Gas Co2  Dalam  Biogas  Menggunakan  Alat Absorber Tipe Packing Dengan  Analisa Pengaruh  Laju  Alir  Absorben  NaOH.
Jurnal  Teknik  Patra  Akademika , 9 (02), 55–64.
Arinaldo,  D.,  &  Adiatma,  J.  C.  (2019). Dinamika  Batu  Bara  Indonesia:  Menuju Transisi  Energi  yang  Adil. Jakarta: Institute  for  Essential  Services  Reform (IESR) .
Effendi,  R.,  &  Siregar,  I.  (2021).  Pengaruh Diameter  Lubang Nozzle  Spray  Water Pada Reactor Trapping Gasifikasi Biomassa  Tempurung  Kelapa  Terhadap
Kualitas  Nyala  Api  Dan  Kuantitas Flammable Syngas. Jurnal Teknik Mesin , Vol. 9 (No.01), 19–26.
Hamidi,
N., Wardana, I., & Widhiyanuriyawan, D. (2011). Peningkatan  Kualitas  Bahan  Bakar Biogas Melalui Proses Pemurnian Dengan Zeolit Alam. In Jurnal Rekayasa Mesin (Vol. 2, Issue 3).
Ngamel,  Y.  A.,  &  Uwar,  N.  A.  (2020).
Karakteristik  Pembakaran  Ch4  dengan Penambahan  Co2  untuk  Model  Sel Helle-Shaw pada Penyalaan Atas.
Journal  Of  Mechanical  Engineering
Manufactures  Materials  And  Energy , 4 (1),
60–73. https://doi.org/10.31289/jmemme.v4i1.3
792
Nugroho,  A.  S.,  &  Sutjahjo,  D.  H.  (2019).
Pengaruh  Variasi  Ukuran  Cangkang Sawit  Pada  Proses  Gasifikasi  Terhadap Performa  Gasifier  Tipe  Updraft. Jurnal Teknik Mesin , 7 (2).
Smoliński,  A.,  &  Howaniec,  N.  (2016).  Co- gasification of coal/sewage sludge blends  to  hydrogen-rich  gas  with  the application of simulated high temperature reactor excess heat.
International  Journal  of  Hydrogen
Energy , 41 (19), 8154–8158.
Sylvia,  N.,  Anisa,  A.,  &  Hakim,  L.  (2019).
Simulasi  Aliran  Kolom  Absorpsi  untuk Proses Penyerapan CO2 dengan Absorben Air menggunakan Computational  Fluid  Dynamics  (CFD). Jurnal Teknologi Kimia Unimal , 7 (1), 1–
12.
Takwanto,  A.,  Irfin,  Z.,  &  Sudarminto,  H.  P.
(2020). Desain Pengembangan Kompetensi  Bidang  Absorbsi  Siswa
Kimia  Industri  Smkn  01  Mojoanyar–
Kab.  Mojokerto. Jurnal  Pengabdian Polinema Kepada Masyarakat , 7 (1), 3.
Wibowo, B. A., & Rahman, A. N. (2018). Pra Rancangan Pabrik Hidrogen Dari Syngas Batu  Bara  Kapasitas  10.000  Ton/Tahun.
Skripsi Universitas Islam Indonesia .
Winarno,  A.,  Hendra  Amijaya,  D.,  &
Harijoko,  A.  (2016).  Sudi  Pendahuluan Pengaruh Karakteristik Batubara Peringkat  Rendah  Cekungan  Kutai Terhadap Gasifikasi Batubara (Preliminary Study Effect of
Characteristic  Low  Rank  Coal  Kutai Basin  Against  Coal  Gasification).  In Promine Journal (Vol. 4, Issue 2).