Gas Sintetis / Syngas

Syngas Cogeneration / Gabungan Panas & Daya

Syngas, juga dikenal sebagai gas sintetis, gas sintetik atau gas produser, dapat diproduksi dari berbagai bahan berbeda yang mengandung karbon. Ini dapat mencakup biomassa (gas kayu), plastik, batu bara, sampah kota atau bahan serupa. Secara historis town gas digunakan untuk menyediakan pasokan gas ke banyak tempat tinggal di Eropa dan negara-negara industri lainnya pada abad ke-20. Mesin gas yang menggunakan syngas sebagai bahan bakar dapat dikonfigurasi dalam konfigurasi panas dan daya gabungan untuk memaksimalkan efisiensi sistem.

Syngas dibuat oleh gasifikasi atau pirolisis bahan karbon. Gasifikasi melibatkan mengkondisikan bahan-bahan ini pada suhu tinggi, dengan keberadaan oksigen yang terkontrol dengan pembakaran terbatas untuk menyediakan energi panas untuk mempertahankan reaksi. Gasifikasi dapat terjadi di tempat buatan, atau sebagai alternatif dapat dilakukan ditempat seperti underground coal gasification (UCG). Jika bahan bakar untuk gasifier berasal dari sumber biologis terbaru, seperti kayu atau sampah organik, gas yang dihasilkan oleh gasifier dianggap sebagai bahan bakar terbarukan dan daya yang dihasilkan oleh pembakarannya dapat diperbarui. Ketika bahan bakar ke gasifier adalah aliran limbah, konversinya menjadi daya dengan cara ini memiliki manfaat gabungan dari konversi limbah ini menjadi produk yang bermanfaat.

Manfaat Penggunaan Syngas pada Mesin Gas

  • Pembangkit listrik terbarukan
  • Konversi limbah bermasalah menjadi bahan bakar yang bermanfaat
  • Produksi daya di tempat yang ekonomis dan kehilangan transmisi yang berkurang
  • Pengurangan emisi karbon

Tantangan Komposisi Gas Sintetis

Komposisi syngas sangat tergantung pada input ke gasifier. Sejumlah komponen syngas menimbulkan tantangan yang harus diatasi sejak awal, termasuk tar, kadar hidrogen, dan kelembapan. Gas hidrogen jauh lebih cepat terbakar daripada metana, yang merupakan

sumber energi normal untuk mesin gas. Dalam keadaan normal, pembakaran yang lebih cepat di dalam silinder mesin akan menyebabkan potensi penyalaan lebih awal, knocking, dan backfiring mesin. Untuk mengatasi tantangan ini mesin memiliki sejumlah modifikasi teknis dan output mesin dikurangi menjadi antara 50-70% dari output gas alam biasanya. (Misalnya, mesin 1.063kW yang menggunakan gas alam sebanding dengan mesin maksimum 730kW dengan gas sintetis).

Komposisi Syngas

Tabel berikut memberikan perkiraan ciri khas komposisi syngas. Ini akan tergantung pada komposisi kimia spesifik dari bahan baku ke proses gasifikasi.

Zat

Komposisi (%)

H2

20-40

CO

35-40

CO2

25-35

CH4

0-15

N2

2-5

 

Persyaratan Kualitas Syngas dan Bahan Bakar Gas

Berbagai macam gas hidrogen dapat digunakan dalam mesin gas. Namun seperti semua bahan bakar mesin, ada batasan khusus untuk komponen yang berbeda dari input bahan bakar gas. Kontaminan gas dalam syngas, terutama tar dan kelembaban, merupakan tantangan teknis utama untuk pemanfaatan gas sintetis. Silakan meminta instruksi teknis gas khusus untuk kualitas bahan bakar gas untuk informasi lebih lanjut.

Konsep Mesin Syngas CHP

Komposisi yang bervariasi, serta nilai kalor dan perilaku pembakaran gas dari proses gas sintetis, memberikan tuntutan yang lebih besar pada desain mesin. Clarke Energy menawarkan mesin gas Jenbacher yang dimodifikasi secara khusus yang memanfaatkan gas-gas ini secara efisien untuk menghasilkan gabungan panas dan listrik. Fitur khusus dari  mesin  ini  termasuk  penahan  api  untuk pencegahan backfiring, pencampuran gas khusus  untuk  meningkatkan pencampuran gas  dan agar lebih tahan terhadap kotoran.

Secara umum, komposisi gas kayu yang stabil membuatnya menguntungkan sebagai bahan bakar mesin. Kandungan hidrogen yang tinggi dari beberapa syngases, berarti proses pembakaran sangat cepat, yang meningkatkan bahaya pre-ignition mesin, knocking atau backfiring mesin. Untuk menghindari resiko ini, Jenbacher telah menciptakan sistem kontrol mesin yang mampu mengisi bahan bakar mesin Jenbacher dengan campuran yang sangat bersih dan, pada saat yang sama, bereaksi sangat cepat terhadap variasi beban mesin. Beberapa gas sintetis memiliki kandungan karbon monoksida yang tinggi, yang memiliki kecepatan pembakaran rendah dan sangat berbahaya. Jenbacher telah mengembangkan sistem pembakaran mesin gas khusus yang memungkinkan pembakaran gas secara efisien dan andal. Selain itu, Clarke Energy & Jenbacher menawarkan paket teknologi keselamatan yang memungkinkan penanganan gas berbahaya seperti karbon monoksida dengan tegas. Syngas dapat digunakan untuk membuat air panas, uap dan listrik. Air panas dan gas buang dari mesin dialirkan ke boiler. Uap yang dihasilkan dapat digunakan dalam proses industri lokal lainnya. Listrik yang dihasilkan oleh mesin gas Jenbacher dapat digunakan di tempat atau dijual ke jaringan publik. Efisiensi listrik Syngas sebesar 37% dan lebih dapat dicapai dengan mesin gas Jenbacher.

Keuntungan Mengisi Bahan Bakar Mesin Gas dengan Syngas

  • Catu daya independen
  • Pengurangan biaya energi, dan prediktabilitas serta stabilitas yang lebih baik
  • Gabungan pasokan listrik dan panas yang efisien dan ekonomis
  • Efisiensi listrik yang tinggi dibandingkan dengan teknologi pembangkit listrik lainnya (yaitu turbin uap atau gas)
  • Paling cocok untuk rentang hasil listrik dari beberapa ratus kW hingga 20-30MW
  • Memerlukan tekanan gas rendah
  • Pembuangan alternatif gas bermasalah sekaligus memanfaatkannya sebagai sumber energi
  • Pengganti bahan bakar konvensional
  • Manfaat lingkungan dengan pengurangan gas rumah kaca

Ada Pertanyaan Lebih Lanjut?

Jika Anda memiliki pertanyaan teknis yang perlu dijawab, ingin mengatur untuk berbicara dengan bagian penjualan atau membuat janji untuk studi kelayakan.