Prarancangan Pabrik Bio-Oil dari Serbuk Kayu melalui Proses Pirolisis Cepat dengan Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

Abstract

Meningkatnya volume kegiatan pengolahan kayu di Indonesia telah menghasilkan sejumlah besar serbuk gergaji yang masih belum dimanfaatkan secara optimal dan berpotensi menimbulkan masalah lingkungan. Serbuk gergaji mengandung komponen lignoselulosa yang tinggi, sehingga menjadikannya bahan baku yang menjanjikan untuk produksi bio-oil melalui konversi termokimia. Bio-oil adalah bahan bakar cair terbarukan yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif dan bahan baku kimia. Proyek akhir ini bertujuan untuk merancang pabrik produksi bio-oil menggunakan serbuk gergaji melalui proses pirolisis cepat dengan kapasitas produksi 20.000 ton per tahun. Desain pabrik ini mengikuti pendekatan teknik kimia yang sistematis, termasuk penentuan kapasitas, pemilihan proses, desain peralatan, serta perhitungan keseimbangan massa dan energi. Pabrik beroperasi secara terus-menerus selama 330 hari per tahun. Serbuk gergaji disiapkan dengan ukuran partikel 0,3–1,5 mm dan kadar air di bawah 8% sebelum dimasukkan ke dalam reaktor pirolisis cepat tipe fluidized bed yang beroperasi pada suhu 500°C dan tekanan atmosfer, dengan waktu tinggal uap sekitar 1,5 detik. Nitrogen digunakan untuk mempertahankan atmosfer inert. Produk utamanya adalah biooil, sedangkan biochar dan gas yang tidak dapat terkondensasi dihasilkan sebagai produk sampingan. Uap pirolisis dipisahkan dan dikondensasikan menggunakan sistem kondensasi bertingkat, dan produk-produk tersebut diolah lebih lanjut sebelum disimpan. Analisis ekonomi menunjukkan total investasi modal sebesar IDR 515.991.040.292, biaya operasional tahunan sebesar IDR 301.759.445.113, dan laba bersih sebesar IDR 133.180.051.654. Masa pengembalian modal adalah 2,6 tahun, tingkat pengembalian investasi (ROI) adalah 34,41%, dan titik impas (BEP) adalah 45%. Berdasarkan evaluasi teknis dan ekonomi, pabrik bio-oil yang diusulkan yang memanfaatkan serbuk gergaji dengan kapasitas 20.000 ton/tahun layak untuk didirikan.