Pemodelan Numerik Perpindahan Panas Dan Perpindahan Massa Pada Berbagai Dimensi Pellet Biomassa Di Packed Bed Reactor

Kebutuhan energi di Indonesia mengalami peningkatan dimasa depan. Melihat kondisi minimnya ketersediaan energi yang berbanding terbalik dengan pasokan energi di Indonesia, maka dibutuhkan strategi dalam mengebangkan energi terbarukan. Biomassa kayu mahoni (swietenia macorphylla) terdiri atas senyawa kompleks dengan komposisi selulosa 35-50%, hemiselulosa 20-30%, dan lignin 25-30%. Yang membuat kayu mahoni memiliki potensi besar menjadi energi baru terbarukan dimasa yang akan datang. Pirolisis merupakan suatu proses manajemen energi yang optimal dalam menjadikan kayu mahoni sebagai sumber energi baru terbarukan. Pirolisis merupakan proses dekomposisi termal dari biomassa dengan menggunakan sedikit oksigen atau tanpa oksigen. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi dimensi pelet terhadap distribusi konsentrasi massa pada reactor kayu mahoni dan melihat perpindahan panas yang terjadi pada reactor selama proses pirolisis berlangsung. Reactor yang digunakan berjenis packed bed reactor dikarenakan bentuknya yang sederhana, fleksibel, dan mudah discale up. Feedstock berupa kayu mahoni yang memiliki dimensi bola dengan variasi diameter 0.3mm, 0.5mm, 0.841mm, 1mm, 1.5mm dan proses pirolisis berlangsung pada temperatur 250°C, 350°C, 450°C, 550°C, dan 650°C selama 120 menit. Metode yang digunakan menggunakan software Comsol Multiphysics 5.3 Hasil dari penelitian didapatkan semakin tinggi temperatur pirolisis maka mengakibatkan perbedaan temperatur pada reaktor akan semakin besar yang mengakibatkan laju perpindahan panas dan distribusi panas yang terjadi dari dinding reaktor ke bagian tengah reaktor selama pirolisis akan semakin cepat dan semakin kecil ukuran diameter pellet kayu mahoni, senyawa tar dengan rnata rantai karbon pendekk (C2H4O2), sedang (C6H6O2), dan Panjang (C8H10O3) mengalami peningkatan persenentase konsentrasi senyawanya. Hal ini terjadi dikarenakan cavity atau rongga yang terbentuk pada serbuk pellet dengan diameter kecil sangatlah rendah, sehingga dapat meningkatkan terjadinya kontak langsung antara gas nitrogen dan serbuk pellet. Sedangkan untuk senyawa dengan fase gas (CO, CO2) mengalami penurunan konsentrasi senyawa seiring dengan semakin kecil ukuran diameter pellet, dikarenakan pada partikel pellet yang kecil tidak dapat menahan gas didalamnya dalam waktu lama, sehingga saat terjadi secondary cracking dimana fase gas banyak terbentuk, massa gas yang terdapat didalam pellet sangatlah rendah