## PENGARUH KADAR KARBON PADA PROSES GASIFIKASI
Abrar Riza 1 , Yazid Bindar 2 , Herri Susanto 2 dan Dwiwahdju Sasongko 2
1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara Jl. Let. Jend. S. Parman No.1 Blok L lantai V, Jakarta 11440
2 Department Teknik Kimia LABTEK X, Institut Teknologi Bandung Jl Ganesha No 10, Bandung 40132 e-mail : abrarr@ft.untar.ac.id
Abstrak -- Kuantifikasi unjuk kerja proses gasifikasi dinyatakan dengan kadar H 2 dan kadar CO dalam gas produser, temperatur dan efisiensi termal. Investigasi pengaruh kadar karbon terhadap unjuk kerja proses  gasifikasi  dilakukan  dengan  simulasi  menggunakan  batubara:  lignit,  bituminus  dan  antrasit. Ketiga  jenis  batubara  diharapkan  mewakili  tingkatan  kadar  karbon.  Pada  makalah  ini,  kajian termodinamika  disempurnakan  dengan  melibatkan  pemodelan  dekomposisi  batubara  yang  sangat tergantung pada jenis batubara yang dalam hal ini mewakili kadar karbon. Harapannya, pengabungan model  dekomposisi  batubara  yang  diusulkan  dan  model  kesetimbangan  reaksi  konvensional menghasilkan  kajian  termodinamika  yang  lebih  rasional.  Hasil  dari  kajian  termodinamika  digunakan sebagai  piranti  prediksi  kinerja  gasifikasi  dengan  mempertimbangkan  kadar  karbon  batubara.  Fraksi mol  gas  hidrogen  maksimum  yang  dihasilkan  lignit  lebih  tinggi  daripada  antrasit  dan  bituminus, berturut-turut  0,43  dan  0,25.  Fraksi  mol  maksimum  gas  hidrogen  dari  lignit  berada  pada  laju udara/batubara  sekitar  1,2  kg/kg  sedangkan  antrasit  dan  bituminus  berada  pada  sekitar  3  kg/kg. Temperatur  proses  gasifikasi  sangat  dipengaruhi  oleh  jenis  batubara.  Sesuai  dengan  kadar  H 2 , temperatur  gasifikasi    dijaga  sekitar  1000 o C  (R u =  2,4  dan  4  berturut-turut  untuk  batubara  lignit, antrasit  dan  bituminus).  Keuntungan  pada  temperatur  sekitar  1000 o C,  tar  secara  praktis  sudah terdekomposisi lebih lanjut, sehingga gas produser hanya sedikit mengandung tar.
Kata kunci : Kadar karbon, Batubara, Gasifikasi,
Abstract -- Quantification of the performance of the gasification process is expressed with levels of H 2 and  CO  concentration  in  the  gas  producer,  the  temperature  and  thermal  efficiency.  Investigation  of carbon  content  effect  on  the  performance  of  the  gasification  process  is  done  by  simulating  on  coal using: lignite, bituminous and anthracite. The three types of coal are expected to represent the level of carbon  content.  In  this  paper,  the  study  of  thermodynamic  modeling  enhanced  by  involving decomposition of coal depends on the type of coal which in this case represents the carbon content. Merging  the  proposed  coal  decomposition  model  and  model  of  the  conventional  reaction  equilibrium thermodynamics  is  hoping  to  produce  a  more  rational  assessment.  The  results  of  the  study  of thermodynamics  are  used  as  instruments  of  gasification  performance  prediction  by  considering  the carbon  content  of  coal.  The maximum  mole  fraction  of  hydrogen  gas  produced  lignite  is  higher  than anthracite  and  bituminous,  respectively  0.43 and  0.25. The  maximum  mole  fraction  of  hydrogen  gas from lignite  is at the  rate of air / coal about 1.2 kg/kg whiles the anthracite and  bituminous stands at about  3  kg/kg.  The  temperature  of  the  gasification  process  is  influenced  by  the  type  of  coal.  In accordance with the content of H2, the gasification temperature maintained at about 1000 ° C (Ru = 2.4  and  4  respectively  for  lignite  coal,  anthracite  and  bituminous).  Advantages  at  a  temperature  of about 1000 ° C, practically tar is decomposed further, so that the producer gas contains little tar.
Keywords: Carbon Content, Coals, Gasification

## PENDAHULUAN
Batubara  merupakan  material  padat  yang rumus  dan  struktur  kimianya  sangat  kompleks. Berdasarkan  komponen  yang  dikandungnya, batubara sebagian besar dibentuk oleh komponen  organik  yaitu  karbon  (C),  hidrogen (H),  oksigen  (O),  nitrogen  (N),  dan  sulfur  (S). Disamping  komponen  organik,  batubara  juga mengandung  komponen  anorganik  berupa  abu
yang  terdiri  dari  oksida-oksida  mineral  (Feng et. al. , 2016).
Sifat  batubara  tidak  seragam,  disebabkan oleh  berbagai  faktor,  antara  lain  dekomposisi awal  asal  batubara,  melalui  proses  diagenetik dan coalification (Smolinski and Howaniec, 2016) (Purnama  dan  Ariosuko,  2014)  (Mill,  2000). Heterogenitas  sifat  batubara  diperkirakan  dalam berbagai  hubungan  komponen  penyusunnya,
misalnya  hubungan  antara  kandungan  hidrogen dengan  kandungan  karbon,  antara  kandungan oksigen dengan kandungan karbon, dan kandungan  volatil  dengan  nilai  kalor.  Hubungan itu bervariasi dari satu ke yang lain dalam bentuk rentang  yang  disebut coal  band (Smolinski  and Howaniec,  2016) (Berkowitz,  1985)  (Schlosberg, 1985) . Beberapa  batubara  berada  di  luar coal band atau  sifat-sifatnya  tidak membentuk hubungan  yang  kontinu.  Batubara  ini  umumnya mengandung element H yang sangat tinggi yaitu sekitar  11  -  12%.  Penyimpangan  dari  sifat kontinuitas  terhadap coal  band disebabkan  dari material  asal,  yang  umumnya  dari  alga  dan planton. Klasifikasi batubara  ini tergolong batubara humic .  Sedangkan  batubara  yang bersifat  kontinu  dalam coal  band terkait  dari batubara  yang  memiliki  material  asal  yang  sama tetapi  mengalami  metamorpik  dari peat, lignit, sub-bituminus, bituminus dan antrasit. Perubahan  yang  terjadi  adalah  peningkatan kandungan  karbon  tetap  ( fixed  carbon )  atau penurunan kandungan volatil ( volatile matter ) dari peat ke  antrasit ( Wei et.  al ., 2016 ) (Berkowitz, 1985).

## METODOLOGI Batubara
Pengelompokan  batubara  secara  umum didasarkan pada usia dan kandungan karbonnya. Pengelompokan  batubara  menurut  kandungan karbon  tetap dan  volatil  disajikan  di  Tabel  1. Batubara  peringkat  rendah  memiliki  panas pembakaran  kurang  dari  5000  kcal/kg.  Karena kualitasnya  rendah,  berakibat  pada  rendahnya nilai jual, karena itu perlu diolah dahulu, misalnya dengan upgrading atau  karbonisasi  untuk dijadikan  batubara  yang  lebih  baik,  atau  diolah dalam  proses  pencairan  (produk  cair)  atau gasifikasi (produk gas).
Batubara  tersusun  dari  berbagai  polimer berdasar  senyawa  aromatik  dan  hidro-aromatik yang  pada  ujung-ujungnya  terdapat  gugus fungsional  seperti  asam  karboksilat,  fenol, karboksil  atau  eter.  Polimer  aromatik  tersebut berisi  banyak  atom  karbon  yang  berikatan dengan  atom  oksigen,  nitrogen  dan  sulfur. Polimer-polimer  tersebut  dihubungkan  dengan rantai  silang  gugus  alifatik,  atom  oksigen  atau sulfur.  Batubara  dengan  kualitas  tinggi  memiliki ukuran  dan  kesejajaran  polimer  tinggi,  tetapi jumlah rantai silang sedikit ( Wei et. al ., 2016).

## Tabel 1. Komposisi Batubara dalam Kelas Konvensional (Berkowitz, 1985)
Kelas batubara Karbon tetap % Volatil % Kandungan air % Nilai kalor Btu/lb kcal/kg Lignit 37,8 18,8 43,4 7400 4110 Sub-Bituminus 42,4 34,2 23,4 9720 5398 Bituminus kualitas rendah 47,0 41,4 11,6 12880 7153 Bituminus kualitas sedang 54,2 40,8 5,0 13880 7708 Bituminus kualitas tinggi 64,6 32,2 3,2 15160 8419 Semi-bituminus kualitas rendah 75,0 22,0 3,0 15480 8597 Semi- bituminus kualitas tinggi 83,4 11,6 5,0 15360 8530 Semi-Antrasit 83,8 10,2 6,0 14880 8264 Antrasit 95,6 1,2 3,2 14440 8019

## Klasifikasi Batubara
Batubara  secara  konvensional  diklasifikasi menurut  ASTM  kedalam  beberapa  kelas  seperti terlihat  pada  Tabel  2.  Lignit  adalah  batubara peralihan  dari peat (gambut)  ke  sub-bituminus. Warnanya  coklat  seperti  kayu  atau  tanah. Kandungan  airnya  umumnya  tinggi  bervariasi dari  30  -  50  %.  Nilai  kalornya  tergolong  rendah. Lignit  lebih  mudah  melepaskan  kandungan airnya  dan  volatil  melalui  proses  pemanasan dibanding  dengan  batubara  kelas  yang  lain. Untuk  ini,  perhatian  khusus  harus  diberikan dalam  hal penyimpanan  sehingga permasalahan pembakaran spontan dapat ditanggulangi.   Lignit lebih  cocok  untuk  bahan  baku  pembuatan  gas melalui proses gasifikasi.
Batubara kelas sub-bituminus disebut juga sebagai  batubara  lignit  hitam.  Batubara  sub- bituminus berbeda dengan lignit dalam hal warna
dan  ketidak-adaan  tekstur  kayu  sebagaimana yang  dipunyai  oleh  lignit.    Perbedaan  dengan batubara bituminus adalah dalam hal karakteristik slag yang cenderung besar.
Batubara bituminus berbeda dengan batubara sub-bituminus  dalam hal nilai kalornya. Kandungan  karbon  tetap  berkisar antara  47  -  65 %  dan  kandungan  volatil  dalam  rentang  32  -  42 %. Nilai kalor berada sekitar 7000 - 8400 kcal/kg. Batubara  semi-bituminus  memiliki  kandungan karbon  sekitar  70  -  83  %.  Kandungan  volatilnya menurun  dari  22  -  11  %  dengan  naiknya  karbon tetap. Nilai kalor lebih tinggi sedikit dari batubara bituminus.  Kualitas  batubara    meningkat    ke kelas antrasit dengan naiknya kandungan karbon tetap  ke  rentang  84  -  96  %.  Kandungan  volatil turun dari 10  - 1 %. Nilai kalor batubara ini lebih rendah dari nilai kalor sub-bituminus.
Tabel 2. Klasifikasi Batubara Berdasarkan Kadar Karbon dan Volatil
(Ji et. al., 2016) (Speight, 1994) Kelas Grup Karbon tetap, % (db) Volatil, % (db) Nilai kalor, MJ/kg (db) Karakter aglomerasi Min Maks Min Maks Min Maks Antrasit Meta Antrasit, Ma 98 ... ... 2 ... Non-
aglomerasi Antrasit, An 92
98 2 8 ... Semi Antrasit, Sa 86 92 8 14 ... Bituminus Bituminus volatil rendah, Lvb 78 86 14 22 ... Umumnya aglomerasi Bituminus volatil sedang, Mvb 69 78 22 31 32,56
Bituminus volatil tinggi A, hvAb ... 69 31 ... 30,24 32,56 Bituminus volatil tinggi B, hvBb ... ... ... ... 26,75 30,24 Bituminus volatil tinggi C, hvCb ... ... ... ... 24,42 26,75 Aglomerasi Subbitumi-nus Subbituminus A, SubA ... ... ... ... 24,24 26,75 Non- aglomerasi Subbituminus B, SubB ... ...
... ... 22,10 24,42 Subbituminus C, SubC ... ... ... ... 19,31 22,10 Lignit Lignit A, ligA ... ... ... ... 14,65 19,31 Lignit B, ligB ... ... ... ... ... 14,65
Pemodelan dengan Energi Bebas Gibbs untuk memprediksi unjuk kerja Proses Gasifikasi
Kajian  gasifikasi  pada  umumnya  dapat dilakukan  dengan  tiga  pendekatan  yaitu  kajian gasifikasi  aktual,  kajian  gasifikasi  teoritis  yang melibatkan  kontrol  laju  proses  dan  kajian  teoritis atas dasar termodinamika saja. Kajian termodinamika  biasanya  digunakan  sebagai piranti  prediksi  kinerja  gasifikasi  aktual,  dan melihat  efek  berbagai  faktor  secara  cepat. Penyimpangan  kinerja  gasifier  aktual  terhadap hasil  prediksi  termodinamika  sering  ditemui  dan biasanya  dianggap  sebagai  akibat  faktor-faktor teknis  yang  berhubungan  dengan  laju  proses, misalnya  pengontakan  partikel  dengan  medium gasifikasi. Pada disertasi ini, kajian termodinamika disempurnakan dengan melibatkan  pemodelan  dekomposisi  batubara yang  sangat  tergantung  pada  jenis  batubara. Harapannya,  pengabungan  model  dekomposisi batubara yang diusulkan dalam penelitian ini dan model kesetimbangan reaksi konvensional menghasilkan  kajian  termodinamika  yang  lebih rasional.
Kajian  proses  gasifikasi  secara  teoritis dapat  dilakukan  dengan  dua  macam    model kesetimbangan yaitu yang menggunakan konstanta  kesetimbangan  empiris  dan  yang menggunakan Energi Bebas
Gibbs.
Kesetimbangan  reaksi  dengan  nilai  konstanta
empiris  yang  terkenal  disusun  oleh  Gumz  dan oleh  Schlapfer.  Gumz    (1950)  menyusun kesetimbangan  reaksi-reaksi  heterogen  dan Schlapfer menyusun kesetimbangan reaksi homogen.
Secara  sederhana  model  kesetimbangan reaksi  gasifikasi  atas  dasar  Energi  Bebas  Gibbs diilustrasikan  dengan  Gambar  1.  Umpan  terdiri dari  udara,  kukus  dan  hasil  dekomposisi batubara.  Gas  hasil  dapat  berupa  berbagai senyawa  tanpa  persamaan  reaksi.  Komponen dan  komposisi  batubara  dapat  diwakili  dengan hasil-hasil dekomposisi.
Kriteria  untuk  mencapai  kesetimbangan reaksi  kimia  dapat  diwakili  oleh  Energi  Bebas Gibbs  Total.  Energi  Bebas  Gibbs  Total  dari sistem  tertutup  pada  temperatur  dan  tekanan konstan  harus  turun  selama  proses  irreversibel dan  kondisi    kesetimbangan  tercapai  pada  nilai minimum  Energi  Bebas  Gibbs  Total.  Kondisi kesetimbangan dalam bentuk Persamaan (1).
  . 0 t T P dG  (1)
Pada  pemodelan  dengan  Energi  Bebas  Gibbs, diperlukan  data  Energi  Bebas  Gibbs  masing- masing  komponen  yang  umumnya  tersedia dalam termodinamika.
Gambar 1. Skema Model Gasifikasi Termodinamika Algoritma simulasi gasifikasi
kesetimbangan  termodinamik  dimulai  dari  data batubara  dan  kondisi  operasi.  Data  batubara terdiri dari analisis proksimat, analisis ultimat dan analisis  sulfur.  Data  kondisi  operasi    terdiri    dari temperatur,    tekanan,    laju    massa    dan    fraksi massa.  Rumus  molekul-molekul  yang  terlibat dimasukan pada simulator dan simulator langsung  mengakses  ke  data  termodinamika kesetimbangan  tersedia.  Persamaan  keadaan yang  dipilih  adalah Peng-Robinson .  Nilai  entalpi batubara dihitung dengan metoda Boie . Pendekatan dilakukan dalam model gasifikasi  termodinamika  adalah  menetapkan senyawa-senyawa  yang  terlibat  dalam  reaksi, karbon dapat dikonversi semua dan nilai rugi-rugi panas  gasifier  merupakan  fungsi  dari  nilai  kalor batubara.  Senyawa-senyawa  terlibat  adalah  C, CO 2 ,  H 2 O,  CO,  CH 4 ,  H 2 ,  HCN,  H 2 S,  C 16 H 18 , C 14 H 10 O 2 ,  C 4 H 4 S,  C 9 H 7 N,  S,  SO 2 ,  N 2 ,  NO 2 ,  NH 3 dan C 2 H 6 . Nilai kalor tersedia selama proses gasifikasi  dijadikan  acuan  dalam  perkiraan  rugi- rugi panas gasifier selama proses gasifikasi. Nilai kalor  diambil  dari  data heating  value batubara. Besarnya  panas  keluar  dari  gasifier  disimulasi dengan cara membuang panas dari gasifier.
Karbon dalam proses gasifikasi mengalami proses  oksidasi  dan  proses  reduksi.  Proses
oksidasi berguna sebagai penyuplai panas untuk proses  reduksi  karbon  dan  devolatilisasi.  Proses reduksi  terjadi  antara  karbon  dengan  CO 2 dan H 2 O dari hasil oksidasi atau kukus dapat disuplai dari  luar  gasifier.  Unjuk  kerja  gasifikasi  optimal didapatkan  dengan  cara  memberikan  oksidan dengan  kebutuhan  minimal  proses  dan  kukus dengan kebutuhan maksimal proses.

## Prediksi  Kinerja  Proses  Gasifikasi  dengan Mempertimbangkan Kadar Karbon
Komposisi gas produser merupakan fungsi dari elemen pembentuk batubara, proses devolatilisasi  dan  kondisi  operasi.  Komposisi elemen batubara berpengaruh pada dekomposisi yang  beracuan  pada  teori  devolatilisasi  dan neraca massa elemen. Jadi perancangan sebuah gasifier  harus  melibatkan  perhatian  pada  jenis batubara.
Simulasi berikut
membandingkan dekomposisi  dan  unjuk  kerja  gasifikasi  tiga  jenis batubara.  Ketiga  jenis  batubara  tersebut  yaitu antrasit, bituminus dan lignit. Tiga jenis batubara tersebut  memiliki  analisis  ultimat  dan  analisis proksimat  yang  dapat  dilihat  pada  Tabel  3  dan Tabel 4.
Tabel 3. Analisis Ultimat (db) Tiga Jenis Batubara
Nama % C % H
% O % N % S abu Antrasit 85.048 1.715 2.572 0.857 2.401 7.407 Bituminus 83.817 4.337 2.622 1.210 0.605 7.407 Lignit 54.963 6.522 29.933 0.880 0.341 7.407
Kesetimbangan reaksi gasifikasi:
- neraca massa
-   . 0 t T P dG  Dekomposisi: C, CO 2 , H 2 O, CO, CH 4 , H 2 , HCN, H 2 S, abu, C 16 H 18 ,
C 14 H 10 O 2 , C 4 H 4 S, C 9 H 7 N
O 2 dan N 2 H 2 0 Gas produser: H 2 , CO, CH 4 , CO 2 , H 2 O dan N 2 , NO 2 , H 2 S,
HCN dan lain- lain sesuai kebutuhan Q loss
Tabel 4. Analisis Proksimat (db) Tiga Jenis Batubara Nama VM FC abu Antrasit 4.115 88.477 7.407 Biruminus 18.256 74.336 7.407 Lignit 42.384 50.209 7.407
Ketiga jenis batubara berdasarkan analisis proksimat  dan  analisis  ultimat  didekomposisi. Dari  hasil  dekomposisi  kadar  gas  metan bituminus  dan  antrasit  lebih  banyak  dari  lignit. Sedangkan  kadar  gas  CO  dan  CO 2 jenis bituminus  dan  antrasit  lebih  sedikit  dari  jenis lignit, seperti tampak pada Tabel 5.
Tabel 5. Asumsi Dekomposisi Batubara Nama Antrasit Bituminus Lignit Air 0.01101 0.001700 0.258186 Abu 0.07407 0.074074 0.074074 H 2 0.00122 0.030216 0.023403 CH 4 0.02936 0.021151 0.005276 CO 0.00856 0.010576 0.042979 CO 2 0.01345 0.024928 0.109782 C 0.70820 0.692320 0.386795 C 4 H 4 S 0.05137 0.015863 0.008936 C 9 H 7 N 0.07889 0.121808 0.082338 C 10 H 14 O 2 0.02385 0.007365 0.008298

## DATA DAN ANALISA
Hasil  dekomposisi  masing-masing  jenis batubara  diatas  digunakan  sebagai  masukan simulasi  proses  gasifikasi.  Fraksi  mol  gas hidrogen  maksimum    yang  dihasilkan  lignit  lebih tinggi  daripada  antrasit  dan  bituminus,  berturut- turut  0,43  dan  0,25.  Fraksi  mol  maksimum  gas hidrogen dari lignit berada pada laju udara/batubara  sekitar  1,2  kg/kg  sedangkan antrasit  dan  bituminus  berada  pada  sekitar  3 kg/kg. Hal ini diperlihatkan pada Gambar 2.
Temperatur  proses  gasifikasi,  seperti diduga  sangat  dipengaruhi  oleh  jenis  batubara sebagaimana terlihat pada Gambar 3. Temperatur  maksimum  yang  disajikan  dalam Gambar  3  sebenarnya  adalah  temperatur pembakaran  stoisiometri.  Sesuai  dengan  kadar H 2 yang  tampak  pada  Gambar  2,  temperatur gasifikasi  sebaiknya  dijaga  sekitar            1000 o C (R u =  2,  4  dan  4  berturut-turut  untuk  batubara lignit,  antrasit,  dan  bituminus).  Pada  temperatur sekitar  1000 o C,  tar  secara  praktis  sudah terdekomposisi  lebih  lanjut,  sehingga  gas produser hanya sedikit mengandung tar.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0 2 4 6
8 10 12 R ud dengan R st = 1 kg/kg y H 2 Bituminus Lignit Antrasit
Gambar 2. Pengaruh Laju Udara/Batubara dengan Fraksi H 2 dalam Gas Produser (Jenis Batubara sebagai Parameter)
0 500 1000 1500 2000 2500 0 2 4 6 8 10 12 R ud T e m p e ra tu r Bituminus Lignit Antraksit Gambar 3. Temperatur Proses Gasifikasi untuk Tiga Jenis Batubara Berbeda
Peningkatan temperatur akan
meningkatkan  konsentrasi  CO  dan  H 2 didalam gas produser. Hal ini terjadi karena reaksi-reaksi reduksi dibawah ini merupakan reaksi endotermik, yaitu:
C + CO 2  2 CO (2)
C + H 2 O  CO + H 2
Sejauh  ini  hasil  investigasi  menyatakan rentang temperatur gasifikasi fluidisasi 850  - 900 o C  (Pinto et.  al. ,  2003).  Perubahan  temperatur gas  terkait  dengan  rasio  laju  O 2 /batubara  dalam gasifier.
Kenaikan O 2 /batubara akan meningkatkan  temperatur.  Panas  diproduksi  dari oksidasi  parsial  untuk  memenuhi  kebutuhan panas reaksi endotermik dalam proses gasifikasi (Pan et. al., 2016) (Feng et. al. , 2016).
Temperatur  juga  mempengaruhi  proses devolatilisasi.  Pencapaian  konversi  karbon  yang tinggi  dan  kadar  tar  yang  rendah  terjadi  pada temperatur operasi diatas 800 o C dalam gasifier. Gas  produser  mempunyai  kadar  tar  rendah,  jika temperatur  gasifikasi  tinggi  yang  dapat  dicapai dengan  jalan  menaikkan  laju  oksidan.  Efek kenaikan  temperatur  tidak  hanya  berakibat  pada kadar  tar  tetapi  juga  pada  komposisi  tar.  Fenol, cresol  dan  benzofuran  terdapat  dalam  jumlah yang  besar  pada  temperatur  dibawah  800 o C. Penguraian aromatic  hydrocarbons terjadi  pada temperatur diatas 850 o C (Devi et. al., 2003).
Antrasit  memiliki  kadar  CO  maksimum paling  tinggi,  diikuti  oleh  bituminus  dan  lignit, seperti tampak pada Gambar 4 Kondisi ini sesuai dengan  banyaknya  kadar  karbon  dari  masing- masing  batubara.  Makin  banyak  kadar  karbon batubara  bereaksi  dengan  karbon  dioksida melalui  reaksi  Bouduoart  menghasilkan  CO. Perubahan  temparatur  dari  700  sampai  850 o C diobservasi  menaikkan  kadar  H 2 dari  5  menjadi 10  %  dan  sedikit  menurunkan  CO 2 (Devi et.  al., 2003).
Hasil  gasifikasi  teoritis  yang  diamati berikutnya  adalah  kurva  R ud terhadap  fraksi  mol CO.  Oksidan  menggunakan  udara  tanpa  kukus akan  menghasilkan  fraksi  mol  CO    maksimum  ≈ 0,27.  Fraksi  mol  CO  maksimum  terjadi  didaerah pirolisis  dan  kadar  CO  akan  turun  pada  daerah gasifikasi.  Fraksi  mol  CO  selama  proses gasifikasi sangat dipengaruhi dengan penambahan  kukus.  Oksidan  udara  dan  kukus menghasilkan  fraksi  mol  CO  sekitar  0,1,  tampak pada  Gambar  4.  Hal  ini  berarti  penambahan kukus akan menurunkan kadar CO gas produser. Hasil  simulasi  ini  diperkuat  oleh  pengamatan Rizeq  dan  West  (2003),  panambahan  kukus mendorong  terbentuknya  H 2 lebih  banyak  tetapi mengurangi fraksi mol CO. Fraksi mol CO dalam gas produser turun secara tajam disebabkan oleh reaksi  geser  ( water  shift  reaction )  yaitu  CO bereaksi  dengan  kukus  menghasilkan  H 2 dan CO 2 .
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0 2 4 6 8 10 12
14 R ud dengan R s t = 1 kg/kg y C O Bituminus Lignit Antraksit Gambar 4. Fraksi mol CO dalam Gas Produser pada 3 Jenis Batubara Berbeda

## KESIMPULAN
Investigasi menggunakan kajian
termodinamika  sebagai  piranti  prediksi  kinerja gasifikasi dan dapat melihat efek berbagai faktor secara cepat . Hasil investigasi diantaranya fraksi mol  gas  hidrogen  maksimum  yang  dihasilkan lignit lebih tinggi daripada antrasit dan bituminus, berturut-turut 0,43 dan 0,25.
Fraksi  mol  maksimum  gas  hidrogen  dari lignit berada pada laju udara/batubara sekitar 1,2 kg/kg  sedangkan  antrasit  dan  bituminus  berada pada  sekitar  3  kg/kg.  Temperatur  proses gasifikasi, seperti diduga sangat dipengaruhi oleh kadar karbon.
Sesuai  dengan  kadar  H 2 ,  temperatur gasifikasi  sebaiknya dijaga sekitar 1000 o C (R u = 2,4  dan  4  berturut-turut  untuk  batubara  lignit, antrasit  dan  bituminus).  Keuntungan  pada temperatur  sekitar  1000 o C  yaitu  tar  secara praktis  sudah  terdekomposisi  lebih  lanjut, sehingga gas produser hanya sedikit mengandung tar.

## REFERENSI
Berkowitz,  N. The  Chemistry  of  Coal ,  Elsevier, Netherland, 1985.
Devi,  L.,    Ptasinski,  K.  and  F.  J.J.  Janssen.
(2003),  A  review  of  the  primary  measures  for tar elimination in biomass gasification processes. Biomass  &  Bioenergy, 2003;  24 (2): 125-140. http://dx.doi.org/10.1016/S0961- 9534(02)00102-2
Feng,  P. et.  al. Entrained  flow  gasification  of coal/bio-oil  slurries. Energy. 2016;  111:  793- 802. http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.05.115
Ji,  Q. et.  al., A  review  on  the  coal  gasification wastewater  treatment  technologies:  past, present and future outlook. Journal of Cleaner Production . 2016; 126: 38-55. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.02.147 Mill,  C. Pyrolysis  of  Fine  Coal  Particles  at  High Heating  Rate  and  Pressure ,  Tesis  Doktor, New South Wales University, Australia. 2000.
Pan,  C.,  Liang,  Q.,  Guo,  X.,  Dai,  Z.,  Liu,  H.  and Gong,  X.  Characteristics  of  Different  Sized Slag  Particles  from  Entrained-Flow  Coal Gasification. Energy  Fuels .  2016;  30 (2): 1487 –1495.
http://dx.doi.org/10.1021/acs.energyfuels.5b0 1326
Pinto, F. et. al. Effect of experiment condition on co-gasification  of  coal,  biomass  and  plastics wastes  with  air/steam  mixture  in  a  fluidized bed  system. Fuel, 2003;  82  (15-17):  1967- 1976. http://dx.doi.org/10.1016/S0016-
2361(03)00160-1 Purnama, A. dan Ariosuko. Analisis
Perbandingan  Sifat  Fisis  Dan  Mekanis Bantalan  Peluru  Baru,  Telah  Dipakai  dan Rusak Untuk Kendaraan Bermotor Roda Dua. SINERGI . 2014; 18 (2): 92-98.
Schlosberg,  R. Chemistry  of  Coal  Conversion . Springer Science+Bussiness Media, LLC. NY. 1985. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4899- 3632-5
Smolinski, A. and N. Howaniec. 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. 2016;  41  (19):
8154-8158.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.10.1
45 Speight, J. G. The Chemistry and Technology of Coal , USA, Marcel Dekker, 2nd edition. 1994. Wei,  Juantao, et.  al .  Study  on  reactivity characteristics and synergy behaviours of rice
straw  and  bituminous  coal  co-gasification. Biosource Technology. 2016; 220: 509-515. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2016.08.11 6