Bahan Bakar Gas

2.4 Bahan Bakar Gas

Bahan bakar gas merupakan bahan bakar yang sangat memuaskan sebab hanya memerlukan sedikit handling dan sistim burner nya sangat sederhana dan hampir bebas perawatan. Gas dikirimkan melalui jaringan pipa distribusi sehingga cocok untuk wilayah yang berpopulasi tinggi atau padat industri. Walau begitu, banyak pemakai perorangan yang besar memiliki penyimpan gas, bahkan beberapa diantara mereka memproduksi gasnya sendiri. Bahan bakar gas ada dua jenis, yakni Compressed Natural Gas (CNG) dan Liquid Petroleum Gas (LPG). CNG pada dasarnya terdiri dari metana sedangkan LPG adalah campuran dari propana, butana dan bahan kimia lainnya. LPG yang digunakan untuk kompor rumah tangga, sama bahannya dengan Bahan Bakar Gas yang biasa digunakan untuk sebagian kendaraan bermotor.

2.4.1 Jenis-Jenis Bahan Bakar Gas

Berikut adalah daftar jenis-jenis bahan bakar gas:

Ø Bahan bakar yang secara alami didapatkan dari alam.

·         Gas alam.

·         Metan dari penambangan batubara.

Ø Bahan bakar gas yang terbuat dari bahan bakar padat.

·         Gas yang terbentuk dari batubara.

·         Gas yang terbentuk dari limbah dan biomasa.

·         Dari proses industri lainnya (gas blast furnace).

Ø Gas yang terbuat dari minyak bumi.

·         Gas Petroleum cair (LPG).

·         Gas hasil penyulingan.

·         Gas dari gasifikasi minyak.

Ø Gas-gas dari proses fermentasi.

Bahan bakar bentuk gas yang biasa digunakan adalah gas petroleum cair (LPG), gas alam, gas hasil produksi, gas blast furnace, gas dari pembuatan kokas, dll. Nilai panas bahan bakar gas dinyatakan dalam Kilokalori per normal meter kubik (kKal/Nm³) ditentukan pada suhu normal (20°C) dan tekanan normal (760 mm Hg).

2.4.2 Sifat-Sifat Bahan Bakar Gas

Karena hampir semua peralatan pembakaran gas tidak dapat menggunakan kadungan panas dari uap air, maka perhatian terhadap nilai kalor kotor (GCV) menjadi kurang. Bahan bakar harus dibandingkan berdasarkan nilai kalor netto (NCV). Hal ini benar terutama untuk gas alam, dimana kadungan hidrogen akan meningkat tinggi karena adanya reaksi pembentukan air selama pembakaran. Sifat-sifat fisik dan kimia berbagai bahan bakar gas diberikan dalam Tabel 9.

Tabel 11. Sifat-sifat fisik dan kimia berbagai bahan bakar gas

Bahan Bakar Gas	Masa Jenis Relatif	Nilai Kalor yang lebih tinggi kkal/Nm3	Perbandingan Udara/Bahan bakar - m3 udara terhadap m3 Bahan Bakar	Suhu Nyala api oC	Kecepatan Nyala api m/s
Gas alam	0.6	9350	10	1954	0,290
Propan	1,52	22200	25	1967	0,460
Butan	1,96	28500	32	1973	0,870

2.4.3 CNG

Gas alam terkompresi (Compressed natural gas, CNG) adalah alternatif bahan bakar selain bensin atau solar. Di Indonesia, kita mengenal CNG sebagai bahan bakar gas (BBG). Bahan bakar ini dianggap lebih 'bersih' bila dibandingkan dengan dua bahan bakar minyak karena emisi gas buangnya yang ramah lingkungan. CNG dibuat dengan melakukan kompresi metana (CH4) yang diekstrak dari gas alam. CNG disimpan dan didistribusikan dalam bejana tekan, biasanya berbentuk silinder.

CNG (Commpressed Natural Gas) atau Gas Alam Padat merupakan gas bumi yang telah dimurnikan dan dimampatkan pada tekanan 250 bar sehingga aman, bersih dan murah untuk dipakai sebagai bahan bakar yang bisa menggantikan Premium, Solar (HSD) , Diesel Fuel (MDF) , LPG, atau Minyak Bakar (MFO). Secara umum CNG mengandung komponen utama berupa metana (CH₄) dan etana (C₂H₈) dengan fraksi sekitar 90%. CNG merupakan bahan bakar ramah lingkungan, mengurangi emisi CO2 sekitar 60% dibanding Premium, bebas dari emisi Pb, Sox dan Nox Konversi ke CNG difasilitasi dengan pemberian harga yang lebih murah bila dibandingkan dengan bahan bakar cair (bensin dan solar), peralatan konversi yang dibuat lokal dan infrastruktur distribusi CNG yang terus berkembang.
Sejalan dengan semakin meningkatnya harga minyak dan kesadaran lingkungan, CNG saat ini mulai digunakan juga untuk kendaraan penumpang dan truk barang berdaya ringan hingga menengah. Sesungguhnya di Indonesia, CNG bukanlah barang baru. Pencanangan untuk menggunakan CNG yang harganya lebih murah dan lebih bersih lingkungan daripada bahan bakar minyak (BBM) sudah dilakukan sejak tahun 1986.

2.4.4 LPG

LPG (Liquified Petroleum Gas) adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Gas dari hasil distilasi ( adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap ) yang dipergunakan untuk keperluan bahan bakar rumah adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri darimetana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu bara. Komponennya didominasi propana (C₃H₈) dan butana (C₄H₁₀). LPG juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C₂H₆) dan pentana (C₅H₁₂). LPG merupakan campuran dari hidrokarbon tersebut yang berbentuk gas pada tekanan atmosfir, namun dapat diembunkan menjadi bentuk cair pada suhu normal, dengan tekanan yang cukup besar. Walaupun digunakan sebagai gas, namun untuk kenyamanan dan kemudahannya, disimpan dan ditransport dalam bentuk cair dengan tekanan tertentu. LPG cair, jika menguap membentuk gas dengan volume sekitar 250 kali.

Dalam kondisi atmosfer, LPG akan berbentuk gas. Volume LPG dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu LPG dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung LPG tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1. Tekanan di mana LPG berbentuk cair, dinamakan tekanan uapnya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55 °C (131 °F).

Menurut spesifikasinya, LPG dibagi menjadi tiga jenis yaitu LPG campuran, LPG propana dan LPG butana. Spesifikasi masing-masing LPG tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah LPG campuran.

Menurut penggunaannya, LPG dibagi menjadi:

a) LPG mix / LPG campuran.

b) LPG propana.

c) LPG butane.

LPG mix adalah campuran dari 70-80% Propana dan Butana dan 20 – 30% ditambahkan Mercaptant dan biasanya digunakan dalam rumah tangga. LPG propana dan butana mengandung 95% propana dan 97,5% butana, biasanya digunakan dalam industri.

Uap LPG lebih berat dari udara butan beratnya sekitar dua kali berat udara dan propan sekitar satu setengah kali berat udara. Sehingga, uap dapat mengalir didekat permukaan tanah dan turun hingga ke tingkat yang paling rendah dari lingkungan dan dapat terbakar pada jarak tertentu dari sumber kebocoran. Pada udara yang tenang, uap akan tersebar secara perlahan. Lolosnya gas cair walaupun dalam jumlah sedikit, dapat meningkatkan campuran perbandingan volum uap/udara sehingga dapat menyebabkan bahaya. Untuk membantu pendeteksian kebocoran ke atmosfir, LPG biasanya ditambah bahan yang berbau. Harus tersedia ventilasi yang memadai didekat permukaan tanah pada tempat penyimpanan LPG. Karena alasan diatas, sebaiknya tidak menyimpan silinder LPG di gudang bawah tanah atau lantai bawah tanah yang tidak memiliki ventilasi udara.

Sifat LPG terutama adalah sebagai berikut:

Ø  Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar

Ø  Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat

Ø  Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder.

Ø  Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.

Ø  Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.

Bahaya LPG

Salah satu risiko penggunaan LPG adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas LPG tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan LPG cukup besar (tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran LPG akan membentuk gas secara cepat dan mengubah volumenya menjadi lebih besar.

2.4.5 Perbedaan Antara CNG dan LPG

a.       CNG pada dasarnya terdiri dari metana sedangkan LPG adalah campuran dari propana, butana dan bahan kimia lainnya.

b.      Perbedaan penting lain dari sudut pandang fisik adalah bahwa CNG tidak mencair di bawah tekanan tinggi - dan akan tetap menjadi bentuk gas, kecuali didinginkan setidaknya -164°C. LPG, di sisi lain akan menjadi cair bila ditekan atau saat didinginkan karena itu Nama "Liquefied Petroleum Gas".

c.       CNG secara langsung berasal dari daerah gas. Satu-satunya proses yang kadang-kadang perlu dilakukan, adalah menyaring gas terlebih dahulu. Tapi biasanya, gas dapat langsung digunakan sebagai bahan bakar setelah proses kompresi.
Namun bagaimanapun juga, LPG, adalah produk buatan. Ini adalah campuran dari beberapa gas yang telah disebutkan di atas. Oleh karena itu, gas-gas ini perlu dicampur, sebelum mereka dapat digunakan sebagai bahan bakar.

d.      CNG memiliki bagian besar dari Hidrogen dan karena itu lebih ringan daripada udara (atribut ini sebenarnya membuat CNG sangat aman: sekali ada kebocoran dalam sistem, gas hanya akan dilepas ke atmosfer). LPG di sisi lain adalah dua kali lebih berat seperti udara. Gas ini biasanya merupakan produk hasilan yang menumpuk dari pengeboran minyak serta penyempurnaan minyak.

2.4.6 Coal Gas

Coal gas atau gas batu bara adalah gas yang mudah terbakar, terbuat dari batu bara dan di salurkan melalui pipa-pipa. Coal gas yang juga dikenal dengan sebutan town gas secara umum diproduksi untuk dijual kepada konsumen dan industri. Coal gas di kembangkan pada abad 19 sampai awal abad 20 untuk pembangkit listrik, memasak dan pemanas ruangan. Selama proses pembuatan, coal gas dicampur dengan gas berkalori seperti hydrogen, karbon monoksida dan nitrogen.

Tabel 12. Properties Coal Gas

No.	Properties	Value
1	Calorific value	20 MJ/m3 (550 Btu/ft3)
2	Composition
	·         Hydrogen	50%
	·         Ethylene	5%
	·         Mehane	35%
	·         Carbon Monoxide	10%
3	Temperature reactions	>700°C
4	Heating Value	32.18 MJ/kg

2. 5 Macam-Macam Cara Memperoleh Bahan Bakar

1.      Destilasi

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas). Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20. Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut :

1.      Gas Rentang rantai karbon : C₁ sampai C₅ Trayek didih : 0 sampai 50°C

2.      Gasolin (Bensin) Rentang rantai karbon : C₆ sampai C₁₁ Trayek didih : 50 sampai 85°C

3.      Kerosin (Minyak Tanah) Rentang rantai karbon : C₁₂ sampai C₂₀ Trayek didih : 85 sampai 105°C

4.      Solar Rentang rantai karbon : C₂₁ sampai C₃₀ Trayek didih : 105 sampai 135°C

5.      Minyak Berat Rentang ranai karbon : C₃₁ sampai C₄₀ Trayek didih : 135 sampai 300°C

6.      Residu Rentang rantai karbon : di atas C₄₀ Trayek didih : di atas 300°C

Fraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.

Destilasi kering adalah suatu metoda pemisahan zat-zat kimia. Dalam proses distilasi kering, bahan padat dipanaskan sehingga menghasilkan produk-produk berupa cairan atau gas (yang dapat berkondensasi menjadi padatan). Produk-produk tersebut disaring, dan pada saat yang bersamaan mereka berkondensasi dan dikumpulkan. Distilasi kering biasanya membutuhkan suhu yang lebih tinggi dibanding distilasi biasa. Metode ini dapat digunakan untuk memperoleh bahan bakar cair dari batubara dan kayu. Selain itu, distilasi kering juga digunakan untuk memecah garam-garam mineral. Misalnya pemecahan sulfat melalui termolisis, menghasilkan gas sulfur dioksida dan sulfur trioksida yang dapat dilarutkan dalam air membentuk asam sulfat. Pada awalnya, ini adalah cara yang umum untuk memproduksi asam sulfat.

2.      Cracking

Setelah melalui tahap destilasi, masing-masing fraksi yang dihasilkan dimurnikan (refinery), seperti terlihat dibawah ini:

Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin. Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul hidrokarbon.

Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :

Ø Cara panas (thermal cracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah. Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :

n-C₃₀H₆₂                 C₈H₈ + C₆H₁₂ + C₁₄H₂₈  atau

n- C₃₀H₆₂                      C₇H₁₆ + C₉H₁₈ + C₄H₈ + C₁₀H₂₀

Ø Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkna proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

RCH₂CH₂CH = CH₂ + H⁺             RCH₂CH₂C + HCH₃

RCH₂CH₂CH₂CH₃                 H⁺ + RCH₂CH₂C + HCH₃

Ø Hidrocracking

Hidrocracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.

3.      Reforming

Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan. Contoh reforming adalah sebagai berikut :

CH3    CH2    CH2    CH3                        CH3    CH    CH3

                                                             CH3

Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.

Contoh reaksinya :

    C₆H₁₄                 C₆H₁₂ + H₂                                C₆H₆              C₆H₆ + 3H₂

    Heksana             Sikloheksana

4.      Alkilasi dan Polimerisasi

Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH2=CR’R’’                R-CH2-CHR’R”

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut :

M CnH2n               Cm+nH2(m+n)

Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

5.      Treating         

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut :

Ø  Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.

Ø  Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

Ø  Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour point yang rendah.

Ø  Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas.

Ø  Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur belerang.

Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam minyak bumi atau gas, namun keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida, SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi, adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental. Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :

1.      Ekstraksi menggunakan pelarut.

2.      Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau pencucian/pelucutan.

Akan tetapi selain 2 cara di atas, saat ini ada pula teknik desulfurisasi yang lain yaitu bio-desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi. Keunggulan proses ini adalah dapat menyingkirkan senyawa sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated dibenzothiophenes. Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.

Proses ini mulai dikembangkan dengan adanya kebutuhan untuk menyingkirkan kandungan sulfur dalam jumlah menengah pada aliran gas, yang terlalu sedikit jika disingkirkan menggunakan amine plant, dan terlalu banyak untuk disingkirkan menggunakan scavenger. Selain untuk gas alam dan hidrokarbon, bio-desulfurisasi juga digunakan untuk menyingkirkan sulfur dari batubara.

Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas

Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia.

Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen sulfida dengan kapasitas mulai dari 100 kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini, aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada larutan soda yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida, dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi dimana mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses dekantasi untuk memisahkan dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai cake atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :

Ø  Absorpsi H2S oleh senyawa soda

H₂S_(g) + OH^-                HS^- + H₂O

Ø  Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme

HS^- + 1/2O₂                 S + OH^-

Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :

Ø  Dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume)

Ø  Pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery) sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang memerlukan pembakaran (misalnya flare atau incinerator) tidak dimungkinkan.

Ø  Menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi

Ø  Sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa

Ø  Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses

Ø  Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk dioperasikan

Ø  Proses shell-paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses dengan pelarut.

6.      Blending

Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22 bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya. Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL). TEL berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin. Demikian pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh kualitas yang baik maka pada proses pengolahan diperlukan penambahan zat aditif. Penambahan TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, tetapi dapat menimbulkan pencemaran udara.

7.      Gelatinasi

Proses pemasakan pati di dengan melunakkan dan memecah sel. Dalam proses gelatinasi, bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan mengandung pati 27-30%. Kemudian bubur pati tersebut dimasak atau dipanaskan selama 2 jam sehingga berbentuk gel. Proses gelatinasi tersebut dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:

a.       Bubur pati dipanaskan sampai 130^oC selama 30 menit, kemudian didinginkan sampai mencapai temperature 95^oC yang diperkirakan memerlukan waktu sekitar ¼ jam. Temperatur 95^oC tersebut dipertahankan selama sekitar 1 ¼ jam, sehingga total waktu yang dibutuhkan mencapai 2 jam.

b.      Bubur pati ditambah enzyme termamyl dipanaskan langsung sampai mencapai temperatur 130^oC selama 2 jam.

Gelatinasi cara pertama, yaitu cara pemanasan bertahap mempunyai keuntungan, yaitu pada suhu 95^oC aktifitas termamyl merupakan yang paling tinggi, sehingga mengakibatkan yeast atau ragi cepat aktif. Pemanasan dengan suhu tinggi (130^oC) pada cara pertama ini dimaksudkan untuk memecah granula pati, sehingga lebih mudah terjadi kontak dengan air enzyme. Perlakuan pada suhu tinggi tersebut juga dapat berfungsi untuk sterilisasi bahan, sehingga bahan tersebut tidak mudah terkontaminasi. Gelatinasi cara kedua, yaitu cara pemanasan langsung (gelatinasi dengan enzyme termamyl) pada temperature 130^oC menghasilkan hasil yang kurang baik, karena mengurangi aktifitas yeast. Hal tersebut disebabkan gelatinasi dengan enzyme pada suhu 130^oC akan terbentuk tri-phenyl-furane yang mempunyai sifat racun terhadap yeast. Gelatinasi pada suhu tinggi tersebut juga akan berpengaruh terhadap penurunan aktifitas termamyl, karena aktifitas termamyl akan semakin menurun setelah melewati suhu 95^oC. Selain itu, tingginya temperature tersebut juga akan mengakibatkan half life dari termamyl semakin pendek, sebagai contoh pada temperature 93^oC, half life dari termamyl adalah 1500 menit, sedangkan pada temperature 107^oC, half life termamyl tersebut adalah 40 menit (Wasito, 1981). Hasil gelatinasi dari ke dua cara tersebut didinginkan sampai mencapai 55^oC, kemudian ditambah SAN untuk proses sakharifikasi dan selanjutnya difermentasikan dengan menggunakan yeast (ragi) Saccharomyzes ceraviseze.

8.      Sakharifikasi

Proses penguraian polisarida menjadi gula-gula sederhana seperti glukosa, fruktosa dan galaktosa. Semua proses untuk memproduksi sesuatu menggunakan kultur mikrobia di sebut fermentasi. Sebagian besar fungi merupakan organisme yang dianggap lebih kuat dalam menghasilkan enzim ekstra seluler, termasuk selulase. Proses sakarifikasi memerlukan suhu proses berkisar pada 55^oC hingga 58^oC selama 48 hingga 96 jam. Enzim yang dipergunakan pada proses sakarifikasi adalah enzim amiloglukosidase (1,4 glucan glucohydrolase, EC. 3.2.1.3). Enzim amiloglukosidase mengkatalis pemotongan gugusan glukosa dari ujung non reduksi dari polimer pati menghasilkan glukosa. Enzim amiloglusidase dapat menghidrolisa ikatan α-1,6 glukosida namun kecepatan reaksinya lambat.

9.      Fermentasi

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

10.  Gasifikasi

Suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termo kimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran. Selama proses gasifikasi reaksi kimia utama yang terjadi adalah endotermis (diperlukan panas dari luar selama proses berlangsung). Media yang paling umum digunakan pada proses gasifikasi ialah udara dan uap. Produk yang dihasilkan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian utama, yaitu padatan, cairan (termasuk gas yang dapat dikondensasikan) dan gas permanen. Media yang paling umum digunakan dalam proses gasifikasi adalah udara dan uap. Gas yang dihasilkan dari gasifikasi dengan menggunakan udara mempunyai nilai kalor yang lebih rendah tetapi disisi lain proses operasi menjadi lebih sederhana.

Beberapa keunggulan dari teknologi gasifikasi yaitu :

a.       Mampu menghasilkan produk gas yang konsisten yang dapat digunakan sebagai pembangkit listrik.

b.      Mampu memproses beragam input bahan bakar termasuk batu bara, minyak berat, biomassa, berbagai macam sampah kota dan lain sebagainya.

c.       Mampu mengubah sampah yang bernilai rendah menjadi produk yang bernilai lebih tinggi.

d.      Mampu mengurangi jumlah sampah padat.

e.       Gas yang dihasilkan tidak mengandung furan dan dioxin yang berbahaya.

f.       Coal water fuel.

Coal Water Fuel (CWF) merupakan bahan bakar campuran antara batubara dan air yang dengan bantuan aditif membentuk suspensi kental yang homogen serta stabil selama penyimpanan, pengangkutan dan pembakaran. Percobaan pembakaran CWF sebagai bahan bakar bertujuan untuk mencari kondisi optimal dan efisien dalam pembakaran, yang selanjutnya dengan menggunakan alat penukar panas, uap panas basah dapat diubah menjadi uap panas kering yang digunakan sebagai pengering di industri tekstil. Metodologi meliputi: menyiapkan dan membuat CWF dari bahan baku batu bara bituminous; modifikasi burner dan tungku pembakaran; evaluasi dan pengamatan kinerja sistem pembakaran CWF dengan menggunakan boiler dan heat exchanger dalam pengeringan bahan tekstil

11.  Likuifaksi

Proses likuifikasi merupakan proses di mana pati dirubah menjadi glukosa, maltosa dan matotriosa dan oligosakarida. Proses likuifikasi memerlukan suhu yang tinggi sehingga enzim yang dipergunakan harus mempunyai kemampuan bekerja pada suhu yang tinggi. Enzim yang biasanya digunakan pada proses likuifikasi adalah enzim α-amilase. Karakterisitik enzim α-amilase antara lain memecah pati dari dalam molekul, menghidrolisa ikatan α-1,4 glukosida pada pati yang telah tergelatinisasi. Hidrolisa amilosa akan menghasilkan dekstrin sedangkan hidrolisa amilopektin menghasilkan oligodakarida dengan jumlah monomer dua hingga enam.(ditulis oleh: Intan RP, 2010). Dari uraian tentang macam-macam bahan bakar dan proses terbentuknya maka tugas bahan teknik ini mengurai tentang bahan bakar cair yang di gunakan dalam dunia otomotif. Minyak bumi adalah campuran berbagai hidrokarbon yang termasuk dalam kelompok senyawa: parafin, naphtena, olefin, dan aromatik. Kelompok senyawa ini berbeda dari yang lain dalam kandungan hidrogennya. Minyak mentah, jika disuling akan menghasilkan beberapa macam fraksi, seperti: bensin atau premium, kerosen atau minyak tanah, minyak solar, minyak bakar, dan lain-lain. Setiap minyak petroleum mentah mengandung keempat kelompok senyawa tersebut, tetapi perbandingannya berbeda.

Perbedaan minyak mentah yang utama ialah:

a.       Minyak aspaltik, yang terdiri sebagian besar naphtena dan aromatik,

b.      Minyak prafin, sebagian besar berupa parafin (lilin).