Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Pemurnian biogas menjadi salah satu langkah penting dalam memanfaatkan energi terbarukan untuk aplikasi kendaraan. Biogas, yang utamanya terdiri dari metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), memerlukan proses pemurnian untuk menghilangkan CO2 serta kotoran lainnya agar memenuhi standar bahan bakar kendaraan. Studi yang dibahas dalam penelitian ini menitikberatkan pada penggunaan teknologi absorpsi kimia berbasis rotating packed bed (RPB) yang menawarkan efisiensi tinggi dalam menyerap CO2, serta ukuran kolom yang lebih kecil dibandingkan metode konvensional. Penggunaan model simulasi yang dikembangkan dengan perangkat lunak Aspen Plus dan Visual Fortran memberikan wawasan yang berharga dalam meningkatkan kemurnian biogas untuk aplikasi kendaraan.
Teknologi RPB dipilih karena kemampuannya dalam meningkatkan efisiensi penyerapan CO2, terutama dalam ruang yang lebih kompak. Dengan menggunakan monoethanolamine (MEA) sebagai absorbent atau pelarut kimia, CO2 dalam biogas dapat dihilangkan secara lebih efektif. Penelitian ini juga menguji validitas model yang dikembangkan dengan data eksperimental, yang menunjukkan tingkat kesalahan relatif kurang dari 10%. Hal ini memperkuat keakuratan model dalam memprediksi performa pemurnian biogas. Penelitian ini menunjukkan potensi signifikan dalam mendukung pengembangan teknologi pemurnian biogas yang lebih efisien dan aplikatif, khususnya dalam sektor transportasi ramah lingkungan.
Salah satu temuan utama dari studi ini adalah peningkatan kemurnian biogas seiring dengan bertambahnya kecepatan rotasi pada sistem rotating packed bed. Ini menegaskan bahwa kecepatan rotasi memiliki dampak langsung terhadap proses penyerapan CO2, di mana semakin cepat rotasi, semakin besar peluang CO2 dapat dihilangkan dari aliran biogas. Selain itu, peningkatan konsentrasi pelarut (MEA) yang lebih encer secara signifikan meningkatkan efisiensi penangkapan CO2, sehingga biomethane yang dihasilkan lebih murni. Hal ini penting dalam memastikan biogas yang digunakan untuk kendaraan mencapai standar kualitas yang dibutuhkan.
Selain itu, throughput biogas atau jumlah biogas yang diproses juga mempengaruhi kemurnian gas yang dihasilkan. Semakin banyak biogas yang diproses, kemurnian gas meningkat, yang menunjukkan bahwa metode ini sangat cocok untuk aplikasi skala besar. Fakta bahwa proses ini dapat dioptimalkan berdasarkan parameter operasional tertentu menjadikannya pilihan yang menarik untuk pengolahan biogas di masa depan. Dalam konteks kendaraan, biogas yang lebih murni menghasilkan performa yang lebih baik dan emisi yang lebih rendah, sehingga memberikan manfaat lingkungan yang signifikan.
Penelitian ini juga memberikan kontribusi besar dalam pengembangan desain dan pengoperasian proses penangkapan CO2 yang intensif dari aliran biogas untuk kendaraan. Desain yang kompak dan efisien dari rotating packed bed sangat sesuai untuk kebutuhan industri yang ingin mengembangkan infrastruktur biogas untuk kendaraan tanpa harus mengalokasikan ruang yang besar. Selain itu, penggunaan MEA sebagai pelarut dalam proses ini menunjukkan bahwa teknologi ini dapat diimplementasikan dengan baik menggunakan bahan kimia yang sudah dikenal luas dalam industri energi.
Dengan meningkatnya kebutuhan akan energi terbarukan dan solusi transportasi rendah karbon, penelitian ini menawarkan pendekatan yang inovatif dan aplikatif dalam mendukung transisi menuju energi bersih. Proses pemurnian biogas yang efisien sangat penting dalam mengurangi emisi gas rumah kaca dari sektor transportasi, terutama ketika bahan bakar berbasis fosil secara bertahap ditinggalkan. Penggunaan biogas sebagai bahan bakar kendaraan yang diproses menggunakan teknologi RPB ini merupakan langkah maju dalam memastikan energi terbarukan dapat diintegrasikan secara efektif dalam transportasi modern.
Kesimpulannya, penelitian ini memberikan dasar yang kuat untuk pengembangan lebih lanjut teknologi pemurnian biogas, khususnya yang digunakan untuk aplikasi kendaraan. Dengan pendekatan optimisasi berbasis data dan simulasi, pengoperasian RPB dapat disesuaikan untuk mencapai kemurnian biogas yang tinggi, sambil meminimalkan penggunaan sumber daya dan ruang. Teknologi ini, apabila diadopsi secara luas, dapat memberikan solusi yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan bagi industri transportasi.
