gasifikasi plasma.pdf

Program Pascasarjana

Ilmu & Teknologi Pangan Universitas Hasanuddin

Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

1

Sampah adalah hal yang tidak bisa lepas dari kehidupan masyarakat

dimanapun ia berada. Sampah dapat menimbulkan masalah kesehatan dan

keselamatan lingkungan, bila tidak dikelola dengan baik. Permasalahan

muncul khususnya di kota-kota besar di Indonesia, ketika masyarakat

menolak keberadaan lahan tempat pengolahan sampah di sekitar

pemukiman mereka. Semakin tinggi harga lahan, semakin mempersulit

kondisi sistem persampahan yang tepat sasaran. Oleh karena itu berbagai

solusi teknologi penanggulangan sampah dari negara-negara maju sudah

pernah ditawarkan namun teknologi-teknologi tersebut masih saja

membutuhkan berbagai kajian khusus. Salah satu teknologi terkini yang

diperkirakan akan menjadi solusi terbaik adalah pemanfaatan teknologi

plasma, atau lebih dikenal dengan nama gasifikasi plasma (gasification) dan

pengkristalan atau vitrifikasi (vitrification)

A. Definisi

Plasma merupakan kondisi gas terionisasi yang terjadi di alam

seperti halilintar dan aurora. Namun, plasma juga dapat dibuat yakni

dengan metode electrical discharge. Metode ini dilakukan dengan

menambahkan energi pada gas sehingga elektron terlucuti dari atom.

Plasma yang terbentuk akan memiliki suhu yang sangat tinggi.

Gasifikasi merupakan metode mengkonversi secara termokimia

bahan bakar padat menjadi bahan bakar gas (syngas) dalam wadah gasifier

dengan menyuplai agen gasifikasi seperti uap panas, udara dan lainnya.

Metode gasifikasi dinilai lebih menguntungkan dan gas pembakaran lebih

bersih dibanding pembakaran langsung.

Gasifikasi plasma merupakan suatu metode efektif dalam

menguraikan berbagai senyawa organik dan anorganik menjadi elemen-

elemen dasar dari sebuah senyawa, sehingga elemen-elemen tersebut

dapat digunakan kembali (reuse) dan didaur ulang (recycle). Teknologi

plasma sudah dikenal hampir tiga perempat abad, dan diterapkan lebih

dari setengah abad di bidang metalurgi dalam pemroresan produksi baja



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

2

kualitas tinggi. Hampir dua puluh tahun terakhir, teknologi ini diterapkan

pula dalam proses pemusnahan berbagai jenis sampah. Gasifikasi plasma

penghancur sampah telah diterapkan di sejumlah negara maju, baik yang

terpasang tetap di TPA, maupun dalam bentuk pemusnah berjalan

(mobile).

B. Proses Gasifikasi Plasma

Plasma yang sangat panas dibentuk oleh ionisasi gas (yaitu oksigen

di bawah tekanan normal) di dalam ruang busur nyala dari daya tegangan

listrik tinggi sampai 20 MW (Mega Watt). Teknologi plasma sendiri dapat

menimbulkan panas lebih dari 20.273oC (empat kali panas permukaan

matahari), dimana pada temperatur 15.000oC saja, panas plasma akan

mampu merubah alumina (bijih bauksit) menjadi batu safir imitasi.

Penggunaan plasma pemusnah sampah menerapkan panas 1.400 oC

sampai 6.000 oC. Pada temperatur tinggi ini semua senyawaan di dalam

sampah seperti logam-logam, bahan berbahaya, bahan silikon dan

sebagainya benar-benar melebur tervitifikasi menjadi betuk padatan gelasi

sebagai terak yang tidak berbahaya. Plastik, senyawaan biologis dan

kimiawi, serta gas beracun terurai sempurna sebagai unsur gas hilang

pijar (umumnya membutuhkan sekitar 1500oC) menjadi gas-gas

sederhana, terutama H2 dan CO2 , disebut gas sintetis yang merupakan

produk sampingan utama sebuah penghancur sampah plasma.

Gambar 1. Terak gelasi (a) butir logam (b) dan serat batu (c) yang dihasilkankan dari bahan yang tervitifikasi dalam proses plasma

(sumber: HowStuffWorks. Inc).



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

3

Berbeda dengan proses pembakaran insinerasi biasa, sistem

gasifikasi plasma dapat dioperasikan dengan proses pirolisis, proses

gasifikasi atau proses ganda-pilih pirolisis dan gasifikasi. Dalam tujuan-

tujuan lingkungan dan pembangkitan listrik, dimana bahan bakar yang

digunakan adalah masa bio (bersumber dari produk agrikultur, silvikultur

dan forestri dan/atau limbah-limbahnya), proses pirolisis dimaksudkan

sebagai proses untuk mencapai tujuan carbon negative, sedang gasifikasi

cenderung sebagai proses yang lebih efisien untuk pencapaian carbon

neutral. Disebut carbon negative karena julah CO2 yang dihasilkan lebih

kecil dengan jumlah CO2 yang diserap tanaman yang digunakan sebagai

bahan bakar. Arang kemudian digunakan untuk menyuburkan kembali

tanah-tanah yang telah rusak. Cara ini juga bertujuan menggatikan bahan

bakar fosil milik bumi yang telah lama dieksploitasi oleh manusia. Sedang

pada cara carbon neutral diartikan sebagai jumlah CO2 yang dihasilkan

proses plasma akan sama dengan CO2 yang diserap tanaman untuk

pertumbuhannya yang kemudian tanaman tersebut digunakan kembali

sebagai bahan bakar (siklus tertutup).

Sedangkan dalam pemusnahan sampah, bahan sampah berasal dari

bahan organik, fosil dan bahan lain dari perut bumi. Oleh karenanya gas

buang yang dihasilkan tidak sebersih bahan masa bio. Oleh karenanya

sebuah konverter penghancur sampah dilengkapi oleh sebuah penangkap

gas dan partikulat (scrubber), sehingga gas yang kemudian digunakan

pada proses selanjutnya yang menggunakan gas langsung menghasilkan

gas buang kembali yang benar-benar bersih (zero emission). Apabila

produk gas dikonversikan ke dalam bentukan bahan energi lainnya, maka

bahan konversi sudah benar-benar bersih dari bahan pengotor atau

beracun, sehingga produk buangnya pun tetap bersih. Contoh konversi gas

sintetis menjadi minyak diesel non aromatis diakui lebih besih dibanding

minyak diesel dari fosil.



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

4

Komponen terpenting dari sistem plasma gasifikasi dan vitrifikasi

adalah sebuah reaktor plasma, yang dapat terdiri dari sebuah plasma torch

atau lebih. Plasma torch dapat dibentuk dengan memberikan tegangan DC

pada dua buah elektroda. Selanjutnya dengan memberikan gas yang

dilewatkan pada kedua elektroda tadi, terbentuklah plasma torch dengan

memiliki suhu yang sangat tinggi antara 5000 oC hingga 10000 oC.

Gambar 2. Penampang Busur Plasma (sumber: http://www.netl.doe.gov)

Gambar 3. Busur Plasma

(sumber: http://www.netl.doe.gov) Plasma reaktor dioperasikan pada kondisi sub-stoichiometric atau

tanpa oksigen yang masuk dalam plasma reaktor, sehingga tidak terjadi

proses pembakaran. Jadi sistem plasma gasifikasi dan vitrifikasi ini bukan

sebuah insinerator atau tungku pembakaran lainnya. Dengan suhu yang

dapat mencapai 10000 oC, plasma dapat menguraikan berbagai senyawa

beracun dalam waktu 1/1000 detik sehingga dapat mengeliminasi proses

pembentukan gas beracun yang biasanya terjadi pada sebuah pembakaran

dari insinerator.

http://www.netl.doe.gov/




Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

5

Temperataur ekstrim seperti di atas hanya akan didapat jika kita

menggunakann sistem plasma torch. Suhu ini sangat diperlukan dalam

menguraikan molekul senyawa organik menjadi senyawa dasar gas

seperti karbon monooksida dan hidrogen. Demikian pula halnya dengan

senyawa anorganik selain dapat dilelehkan menjadi molten glass yang

kemudian mengkristal (vitrified).

Umumnya ada tiga reaksi yang terjadi pada proses plasma

gasification dalam menghasilkan synthesis gas (syngas) yaitu:

a. Gasifikasi atau Thermal Cracking

Pada proses ini molekul berukuran besar diuraikan menjadi gas

yang molekulnya lebih kecil dan ringan. Proses pyrolisa ini

menghasilkan gas hidrokarbon dan gas hidrogen. Umumnya terbentuk

radikal dalam proses ini dengan berbagai cara. Hasil akhir dari proses

ini adalah hidrokarbon ringan seperti metan dan hidrogen.

b. Oksidasi Parsial

Oksidasi parsial dapat menghasilkan karbon monooksida, dan

dengan proses oksidasi yang lebih rumit akan menghasilkan

karbondioksida dan air. Karbondioksida dan air adalah merupakan

hasil terakhir dari sebuah proses oksidasi.

c. Reaksi Reforming

Reaksi yang terjadi merupakan kombinasi dari reaksi-reaksi

yang terjadi selama proses gasifikasi berlangsung. Sebagai contoh,

karbon dapat bereaksi dengan air dan menghasilkan karbon

monooksida dan hidrogen, atau karbon dapat bereaksi dengan karbon

dioksida dan mengasilkan dua buah molekul karbon monooksida.

Reaksi reforming ini memiliki kemungkinan untuk membentuk fuel gas.



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

6

Gambar. Proses Gasifikasi Plasma

(sumber: http://www.energyinsight.info)

Gasifikasi proses akan dikontrol pada suhu plasma plume 4000-

5000 oC, dengan suhu syngas yang keluar dari reaktor 1250-1450 oC.

Dengan mempertahankan suhu tersebut, dapat diminimalisai ukuran

reaktor dan dapat menghasilkan syngas sebagai fuel gas dalam jumlah

yang besar. Selain itu, konstruksi material yang tahan panas yang akan

dipergunakan dapat direduksi. Suhu ini pun dapat dioperasikan pada

tekanan kamar, sehingga mengurangi desain chamber pressure yang

mahal.

C. Hasil Proses Gasifikasi Plasma

Tujuan dari sebuah pemusnah sampah plasma adalah

kemampuannya dalam keberhasilan memusnahkan atau mengurangi

jumlah sampah. Biasanya gas sintetis yang merupakan produk sampingan

http://www.energyinsight.info/



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

7

utama nampak seperti produk utama. Sebagai contoh adalah produk

sebuah pemusnah sampah berbasis proses ganda plasma gasifikasi-

pirolisis dapat dimanfaatkan sebagai berikut:

Gambar. Beberapa produk hasil gasifikasi plasma

(sumber: http://recoveredenergy.com)

1. Listrik

Bahan bakar pembangkitan Listrik turbin gas dan/atau turbin

uap. Besarnya listrik yang dapat dibangkitkan bergantung jenis sampah

yang diproses. Bila sampah mengandung banyak bahan karbon

(organik), gas yang dihasilkan juga lebih banyak. Saat ini busur plasma

uang memroses sampah 3.000 ton/hari memasok listrik sebanyak

98.000 rumah skala orang AS, pada pembangkit listrik 120 MW

(GeoPlasma, AS).

2. Bahan Fuel Cell

Gas yang paling sederhana H2 digunakan sebagai bahan bakar

ekologis di dalam perangkat fuel cell, perangkat semacam batere yang

mengkonversikan reaksi H2 dan O2 menjadi air, serta pembangkitan

panas dan energi listrik.

3. Air Bersih

Pada proses gasifikasi, selain air yang terdapat pada sampah

basah, ditambah pula air proses yang diuapkan antara 1/3 sampai 1/2

dari berat sampah awal, serta air yang diuapkan untuk boiler pada

proses pembangkitan turbin uap. Uap air dikonversikan dalam proses

gasifikasi menjadi gas sintetis. Pada penggunaan gas sintetis untuk

bahan termal pembangkitan akan dihasilkan kembali air kondensasi

http://recoveredenergy.com/



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

8

yang bersih. Jadi proses ini juga dapat dimanfaatkan sebagai proses

pengolahan air limbah menjadi air bersih.

4. Biofuel

Proses berbasis katalis akan mengkonversikan gas sintetis

menjadi bagian sama besar secara bersamaan cairan etanol dan

metanol. Bahan ini digunakan untuk imbuhan bahan bakar otomotif

bensin dan diesel yang lebih ramah lingkungan. Biaya pembuatan

bahan ini sangat mungkinhanya jatuh pada Rp 300 - Rp 2.700 per

liternya, bergantung kepada besar tungku pemusnah sampah.

Sebelumnya metanol dibuat dari gas alam atau dari bio-fuel. Secara

teotitis 1.000 ton sampah dapat dikonversikan menjadi 160 Kilo-liter

metanol atau ethanol. Bergantung pula kepada jenis sampah dan

pemakaian balik energi yang dibutuhkan untuk proses pemusnahan.

Pada tingkat organik tinggi,maka produksi likuid metanol dan etanol

akan lebih besar.

5. Barang dan Logam Bernilai Jual

Rekoveri (pengambilan kembali) logam-logam dari proses

penguraian sampah akan menyumbang bahan baku bagi industri

metalurgi. Selain logam fero dan non fero, juga direcoveri belerang.

6. Terra-preta

Terra preta atau arang pertanian bisa dihasilkan oleh proses

plasma secara pirolisis, dimana arang dihasilkan dari pembakaran

sampah organik. Bergantung kepada jenis awal sampah serta tingkat

toksisitas dan kadar mineral sampah, arang merupakan jenis penyubur

tanah yang cukup handal dengan jumlah antara 20% sampai 25% dari

berat sampah awal.

7. Terak

Terak yang dihasilkan dari sisa proses penguraian sampah

dibekukan dengan penyiram air sehingga menjadi padatan beku.

Namun apabila terak dihembus udara, maka terak akan membeku



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

9

dalam bentuk serabut batu (glass wool). Serat batu digunakan sebagai

insulator, untuk menyerap tumpahan minyak dan polutan di perairan,

atau untuk media tanaman pertanian hidroponik. Saat ini serat batu

dibuat dari batuan mineral yang dilelehkan dalam tungku berbahan

bakar fosil dan dibentuk menjadi serat. Sudah barang tentu harga serat

batu dari sampah akan jauh lebih murah dan lebih ramah lingkungan.

Penggunaan serat sebagai insulator pun berarti penghematan energi

didalam kegiatan lainnya. Banyaknya terak yang diperoleh pada

umumnya sekitar 20% berat atau 5% volumetris dari sampah yang

diproses. Terak dapat dipisahkan menjadi terak gelasi yang digunakan

untuk bahan bangunan atau penetarsi jalan.

D. Keunggulan Gasifikasi Plasma

Bagi kebanyakan, pembakaran sampah akan menimbulkan dampak

ekologi seperti halnya pembakaran konvensional insinerator. Tidak ada

sesuatu proses dengan energi secara gratis (2nd Thermodynamics Law,

entrophy), namun bagaimana suatu kerusakan ekologi dan lingkungan

hidup dapat dikurangi (yang berupa energi negatif) oleh jumlah energi

yang (jauh) lebih kecil dampaknya.

Di masa depan, plasma gasifikasi dan vitrifikasi akan menjadi solusi

terbaik dalam pengolahan sampah. Hal ini dapat dilihat dari alur proses

gasifikasi dan vitrifikasi sampah beserta keluaran (output) yang

dihasilkannya. Plasma gasifikasi dan vitrifikasi dikenal sebagai teknologi

bersih, di mana sisa akhir dari proses pengolahannya kebanyakan

merupakan synthesis gas yang terdiri dari gas karbon monooksida dan

hidrogen, dan kerak logam yang sudah bukan Bahan Berbahaya Beracun.

Tiga konsep lingkungan yang menarik dalam gasifikasi plasma

pemusnahan sampah, adalah bahwa selain mengurangi jumlah sampah

yang merusak lingkungan, juga bahwa:

1. Proses mengkonversikan bahan organik menjadi produk yang dapat

digunakan untuk pembangkitan energi lainnya, artinya melakukan



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

10

penghematan penggunaan sumber energi fosil dan/atau bentuk energi

terbarukan lainnya.

2. Proses plasma dapat menguraikan senyawaan berbahaya dan beracun

menjadi unsur-unsur asal dan sederhana, sehingga tidak lagi berbahaya

bagi lingkungan.

3. Proses merekoveri bahan ikutan sampah menjadi bahan-bahan yang

memilki nilai lebih baik, seperi berbagai logam yang dapat

dikembalikan ke industri metalurgi, sehingga mengurangi penggunaan

sumber daya alam bahan tambang. Demikian pula dengan bahan-bahan

non logam yang dikonversikan menjadi terak, selain menghemat

sumber daya alam bahan galian industri, sejumlah bahan logam

berbahaya terperangkap di dalam terak dan saat digunbakan untuk

bahan konstruksi, bahan ini tidak terlarutkan oleh fluida, sehingga

bahan aman digunakan.

Gambar 5 . Gasifikasi Plasma mengonversikan bahan masuk bernilai rendah

menjadi produk energi bernilai tinggi (sumber : Djatnika, 2007).



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

11

Gambar 7. Perbandingan dam polutan kriteria dari pemusnahan sampah menjadi energi (sumber: Djatnika, 2007)

DAFTAR PUSTAKA

Anis, Samsudin, dkk. 2009. Studi Eksperimen Gasifikasi Sekam Padi pada

Updraft Circulating Fluidized Bed Gasifier. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim

Anonim, 2012. Gasification Plasma. http://www.netl.doe.gov. Diakses

tanggal 3 April 2012. Makassar Anonim, 2011. Technology and Trash: Plasma Gasification.

http://www.talismark.com. Diakses tanggal 3 April 2012. Makassar Anonim, 2009. Teknologi Plasma untuk Penanggulangan Sampah.

http://chik4maru.wordpress.com. Diakses tanggal 3 April 2012. Makassar

Anonim, 2007. Plasma Gasification Process Description Overview.

http://recoveredenergy.com. Diakses tanggal 3 April 2012. Makassar


http://www.talismark.com/

http://chik4maru.wordpress.com/




Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

12

DAFTAR PUSTAKA








http://recoveredenergy.com. Diakses tanggal 3 April 2012. Makassar Djatnika, Sunda Djaja. 2007. Penerapan Teknologi Plasma pada

Pemusnahan Sampah Kota. Tenik Metalurgi. Intitut Teknologi Bandung.

DAFTAR PUSTAKA








http://recoveredenergy.com. Diakses tanggal 3 April 2012. Makassar











Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

13

Teknologi Plasma

Teknologi Plasma

Pengelolaan sampah telah menjadi permasalahan yang serius bagi setiap

daerah di Indonesia. Telah tertanam dalam benak masyarakat bahwa

penanggulangannya ialah dengan membuangnya. Namun, masalah baru

muncul ketika sampah-sampah buangan sudah tidak dapat lagi ditampung

karena habisnya lahan pembuangan sampah. Oleh karena itu, diperlukan

solusi yang mampu menjawab permasalahan tersebut. Salah satu solusi yang

dapat digunakan ialah melalui teknologi gasifikasi plasma yang

diperkenalkan di Indonesia oleh peneliti muda dalam bidang teknologi

plasma, Dr.Anto Tri Sugiharto.

Sebelumnya, apa itu plasma?

Kelebihan Teknologi

Gasifikasi plasma merupakan teknologi yang menjanjikan dan efektif untuk

proses pengolahan sampah. Teknologi ini diharapkan mampu menjadi sarana

membuat sampah menjadi benda yang bernilai ekonomis. Di samping itu,

keberadaan teknologi ini diharap mampu menjadi solusi dari krisis energi di

masa mendatang sebab mampu menghadirkan sampah sebagai sumber

energi baru yang murah dan terbarukan.

Filosofi Zero-Waste (Tanpa-Limbah), yaitu daurulang seluruh bahan kembali

ke alam atau ke pasar sebagai unsur ekonomi, dengan penekanan pada

perlindungan kesehatan manusia dan alam, tampaknya mendekati produk

yang dihasilkan melalui proses gasifikasi plasma. Teknologi plasma

merupakan teknologi yang telah mapan. Industri baja sejak lama

menggunakan teknologi ini untuk melelehkan baja. Plasma adalah gas yang

terionisasi dalam udara superpanas. Sebuah busur (torch) plasma

memanaskan udara secara reguler. Temperatur di dalam busur sampai

mencapai 14.000 oC. Akibatnya, temperatur di luar yang berkontak dengan

bahan yang akan didestruksi akan mempunyai temperatur sampai 4.400 oC.



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

14

Sumber enersi dari busur adalah listrik. Udara super panas ini akan secara

termal mendegradasi material yang kontak dengannya. Gasifikasi plasma

menggunakan sumber panas dari luar untuk menggasifikasi material.

Temperatur yang sangat tinggi tersebut kemudian perlu diturunkan sampai

300oC atau kurang sesuai dengan standar yang berlaku. Dengan demikian

akan terjadi penurunan sensible heat, yang akan menghasilkan uap

bertekanan tinggi yang kemudian dapat diumpankan pada turbin uap untuk

menghasilkan enersi listrik. Sampah diumpankan ke transformer termal yang

dikenal sebagai reaktor atau plasma gasifier. Busur (torches) plasma yang

terletak di dasar reaktor akan menghasilkan panas, dengan suhu berkisar

antara 2.750 - 4.400 oC (5.000 –8.000oF), bandingkan dengan WTE modern

yang baik, yang hanya bekerja dengan temperature paling tinggi 1.200 oC.

Karena prosesnya destruksi total secara termal, maka tidak dibutuhkan

pemilahan atau pre-treatment sampah terlebih dahulu, kecuali pemotongan

untuk menyesuaiakan dengan kebutuhan reactor, seperti kulkas, AC dsb.

Barang-barang elektrik-elektronik tersebut merupakan hal yang biasa

dijumpai dalam rantai pengelolaan sampah di negara maju, walaupun

mereka sudah menerapkan upaya daurulang

dengan teknologi canggih. Freon pada AC harus dikeluarkan terlebih dahulu.

Limbah medical biasanya diolah terpisah dari sampah. Teknologi ini dapat

memproses segala jenis bahan, tidak membutuhkan pemilahan dan tidak

terpengaruh oleh kadar air bahan yang dimasukkan. Temperatur tinggi dari

busur plasma, akan melelehkan seluruh bahan anorganik yang ada. Tanah

kaca dsb akan leleh menjadi unsurunsur membentuk vitrified (molten) glass.

Unsurunsur logam juga leleh dan membentuk unsureunsur logam, yang

dapat dipisahkan dari residu berbentuk gelas. Hampir seluruh karbon yang

terkandung dari material yang diolah akan dikonversi menjadi bahan bakar

gas. Produk tar dan arang tidak terjadi, karena semuanya ikonversi menjadi

gas. Tidak terbentuk furan atau dioxin. Sebagian besar partikulat

dikembalikan kembali ke proses, sehingga dapat bergabung menjadi vitrified



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

15

glass. Praktis tidak ada abu seperti dalam proses insinerasi/WTE, sehingga

tidak butuh lagi landfill, kecuali untuk bahan dasar yang belum mempunyai

nilai ekonomi. Gas keluar dari cerobong juga akan menjadi bersih karena

tidak dihasilkan partikulat atau fly ash. Gas buang yang dihasilkan lebih

bersih dibanding proses gasifikasi biasa, dan hanya mengandung sangat

sedikit elemen-elemen dalam partikulat. Elemenelemen pencemar udara

yang masih tersisa seperti HCl, sulfur tetap perlu ditangani sebagaimana

layaknya seperti dalam proses WTE.

Perbedaan dasar teknologi gasifikasi plasma dengan gasifikasi biasa adalah

pada temperature yang digunakan untuk mendestruksi material.

Gasifikasi biasa bekerja pada rentang temperature 370 – 815 oC. Gasifikasi

merupakan partial combustor dimana hanya sebagian karbon yang di-”bakar”

untuk mendukung reaksi, karena temperatur rendah tidak akan dapat

menguraikan seluruhnya. Produk yang dihasilkan tidak sebersih gasifikasi

plasma. Permasalahan utama gasifikasi adalah timbulnya tar yang sulit

dikeluarkan dari reaktor. Adanya arang sebagai residu membutuhkan

landfill. Selain itu, sampah harus cukup kering, berukuran yang relatif

homogen.

Seperti halnya pirolisis dan gasifikasi, material organic tidak terbakar seperti

di WTE, tetapi langsung ditransformasi menjadi gas sebagai CO, H2, nitrogen

dan uap air, yang sebagian masih mengandung enersi.

Gas ini merupakan sumber enersi lain, selain panas yang dihasilkan. Bila

mengadung komponen khlor, maka elemen ini dengan cepat akan bereaksi

dengan H+ membentuk HCl.

Hasil dan Manfaatnya

a. Syngas dan Uap

Proses konversinya menghasilkan syngas (synthetic gas) panas dengan

kisaran suhu 1000¬¬ºC yang kaya akan CO2 dan H2 serta bahan yang tak



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

16

dapat diuraikan lagi seperti logam dan gelas (kaca). Syngas kemudian masuk

ke dalam tempat manajemen kualitas dari gas tersebut.

Syngas dapat digunakan sebagai untuk memproduksi listrik. Proses

pembangkitan energi listrik mengacu pada kombinasi siklus pembangkitan

tenaga sebab tenaga listrik yang dihasilkan diperoleh dari syngas dan uap

yang terbentuk selama proses konversi berlangsung. Syngas yang bersih dan

dingin kemudian disalurkan ke dalam peralatan pembangkit tenaga yang

berhubungan seri dengan turbin uap. Dalam proses ini, listrik dibangkitkan

petama kali.

Sisa pembakaran dari peralatan pembangkitan tenaga ini digunakan untuk

menciptakan uap di ketel pengendali panas sisa pembakaran. Sisa

pembakaran yang telah didinginkan dan ramah lingkungan dalam ketel

tersebut kemudian dilepaskan ke udara. Kemudian uap yang dihasilkan dari

proses gasifikasi dan yang berasal dari ketel pengendali panas sisa

pembakaran itu dimasukkan ke dalam turbin uap untuk membangkitkan

listrik lebih banyak. Sebagai bahan perbandingan, di Amerika pembangkit

listrik jenis ini telah mampu mengolah sampah sebesar 30 juta ton setiap

tahunnya dan mampu membangkitkan listrik sebesar 2816 Megawatt per

jam.

b. Sampah non-organik

Produk lain dari proses gasifikasi plasma adalah sampah non-organik seperti

logam. Logam akan mencair dan terkumpul di bagian dasar ruang

pembakaran menjadi kerak sehingga dapat diambil dan digunakan kembali

untuk industri logam atau campuran aspal.



Pe

ng

ola

ha

n L

imb

ah

Pa

da

t: G

asifik

asi P

lasm

a

17

gasifikasi plasma.pdf

Documents