Alpen Steel | Renewable Energy

~ Gas Landfill, Mikroturbin

Pemanfaatan gas landfill untuk mikroturbin

 

Mikroturbin merupakan teknologi pemulihan energi landfill gas (LFG) terutama pada landfill yang kecil dimana pembangkit listrik yang besar tidak layak disebabkan faktor ekonomi dan jumlah LFG yang sedikit. Beberapa proyek LFG mikroturbin telah dilaksanakan dengan mempertimbangkan keuntungan dan resikonya.
Mikroturbin diperkenalkan sebagai teknologi distribution generation (DG) yang secara umum hanya cocok digunakan pada jumlah aplikasi yang relatif kecil (kurang dari 1 MW) dan didesain untuk kebutuhan energi di sekitar tempat mikrotubin berada. 30 kW mikroturbin dapat menggerakkan motor 40 hp atau menyediakan kebutuhan listrik pada 20 rumah.

Teknologi mikroturbin
Teknologi mikroturbin didasarkan pada desain turbin dengan pembakaran tinggi yang digunakan pada energi listrik dan industri penerbangan. Secara umum mikroturbin bekerja sebagai berikut:

  1. Bahan bakar dialirkan ke bagian combustor mikroturbin pada tekanan 70 – 80 psig,
  2. Udara dan bahan bakar dibakar pada combustor, menghasilkan kalor yang menyebabkan gas pembakaran keluar,
  3. Gas pembakaran yang keluar akan mengoperasikan generator, lalu generator akan menghasilkan listrik,
  4. Untuk menambah efisiensi total, mikroturbin biasa dioperasikan dengan recuperator yang mampu melakukan pemanasan awal udara pembakaran menggunakan gas keluaran turbin. Mikroturbin juga cocok dioperasikan dengan waste heat recovery unit untuk memanaskan air.

Secara umum skema proses mikroturbin diilustrasikan di bawah ini.

Gambar 1 Skema mikroturbin

Gambar 1 Skema mikroturbin

Secara umum instalasi mikroturbin LFG-fired mempunyai komponen antara lain:
• Kompresor LFG
• Peralatan prapengolahan LFG (untuk uap air, siloxanes (R2SiO), dan pemindah partikulat)
• Mikroturbin
• Pusat kontrol motor
• Switchgear
• Transformer step-up

Gambar 2 Cross section mikroturbin

Gambar 2 Cross section mikroturbin

Prapengolahan bahan bakar diperlukan tergantung pada karakteristik LFG dan pembuat mikroturbin itu sendiri. Kadang-kadang gas didinginkan untuk menghilangkan uap air dan mengondensasikan pengotor. Lalu dipanaskan ulang untuk menyediakan bahan bakar di atas temperatur dew point. Beberapa pembuat mikroturbin menambahkan langkah absorpsi menggunakan karbon aktif untuk menghilangkan semua pengotor yang terlihat.

Aplikasi Mikroturbin
Mikroturbin menyediakan keuntungan lebih dibandingkan teknologi pembangkit listrik lainnya untuk landfill dengan kondisi:
• Laju alir LFG rendah,
• LFG memilki kandungan metana yang rendah,
• Memiliki pengemisi udara, terutama pengolah NOx,
• Listrik yang digunakan hanya pada fasilitas onsite (pada daerah sekitar mikroturbin berada),
• Penyediaan listrik tidak bisa dan harga listrik tinggi,
• Air panas dibutuhkan pada lokasi yang dekat mikoturbin.

Keuntungan dan Kerugian
Keuntungan mikroturbin yang memanfaatkan gas metan hasil proses landfill dibandingkan dengan teknologi utilisasi LFG lain adalah sebagai berikut:
1. Portable and easily sized
Mikroturbin dapat ditempatkan pada tempat yang berkapasitas kecil dengan beberapa unit mikroturbin. Sehingga satu atau banyak mikroturbin dapat diatur menyesuaikan laju alir gas dan peralatan lain pada tempat tersebut. Mikroturbin juga dapat dengan mudah dipindahkan ke tempat lain saat produksi gas berkurang.

2. Fleksibel
Mikroturbin cocok digunakan pada landfill yang kecil dan telah lama digunakan di mana teknologi pembangkit tenaga listrik tradisional tidak lagi mendukung kualitas dan kuantitas LFG

3. Compact and fewer moving parts
Ukuran mikroturbin kira-kira sebesar lemari es besar dan membutuhkan operasi dan maintenance yang minimum. Penggunaan udara dan udara pendingin generator akan meminimumkan penggunaan pelumas dan sistem air pendingin.

4. Polusi emisi yag rendah
Mikroturbin dapat membakar bersih daripada mesin reciprocating lain. Contohnya tingkat emisi NOx untuk mikroturbin antara dari 1 -10%.

5. Mampu membakar dengan kandungan metana rendah
Mikroturbin dapat beroperasi pada LFG dengan kandungan metana 35% atau kurang dari 30%, sedangkan reciprocating beroperasi dengan kandungan metana 40%.

6. Kemampuan untuk menghasilkan kalor dan air panas
Kebanyakan pembuat mikroturbin menawarkan generator air panas untuk menghasilkan air panas (lebih dari 200oF) dari kalor yang keluar dari gas cerobong. Pilihan ini akan menggantikan bahan bakar yang mahal seperti propana yang dibutuhkan untuk memanaskan air pada cuaca dingin.

Namun demikian, pemilihan teknologi ini sebagai pilihan utilitas LFG memiliki beberapa kerugian sebagai berikut :

  1. Mikroturbin mempunyai efisiensi yang rendah dari mesin reciprocating dan tipe turbin lainnya. Mikrotubin mengonsumsi sekitar 35% bahan bakar per kWh yang dihasilkan (menghasilkan laju kalor yang besar).
  2. Mikroturbin sensitif terhadap kontaminasi siloxane dan penyediaan LFG ke mikroturbin membutuhkan prapengolahan daripada sumber pembangkit listrik lain.
  3. Dikarenakan laju alir rendah, maka dibutuhkan kompresor bertekanan tinggi (capital cost yang tinggi).
  4. Mikroturbin belum terbukti dapat beroperasi pada jangka panjang.

Sumber:

  • Tchobanoglous, G. Et.al. 1993. Integrated Solid Waste Management. McGraw Hill, Inc
  • Fukohani, Sildarista, dkk. 2006. Rancang Pabrik. Pabrik Biogas dari Sampah Padat Perkotaan Kota Bandung. Program Studi Teknik Kimia ITB.
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Biogas
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Methane
  Anda belum mendaftar atau login.
Anda dapat turut serta menuliskan artikel disini, caranya klik disini
Ada pertanyaan? Ingin berdiskusi? silahkan tulis di Alpensteel Forum

Fast Contact

Show Room & Factory:
 
Jalan Laksanama
Nurtanio Nomor 51
Bandung 40183 - Indonesia
 
Phone Line1:
022- 603-8050 (08:00-17:00)
 
Handphone:
0852-111-111-77 
0852-111-111-100
 
 
 
PageRank  Hit Counters
free counters
Alpen Steel Facebook