Jakarta, ruangenergi.com — Dosen Institut Teknologi PLN (ITPLN), Hendri berhasil meraih gelar doktor pada Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian IPB University. Ia mempertahankan disertasi yang mengkaji produksi syngas melalui co-gasifikasi campuran pelet kayu kaliandra dan Municipal Solid Waste (MSW).
Disertasi berjudul “Produksi Syngas Gasifikasi Campuran Pelet Kayu Kaliandra dan Pelet Municipal Solid Waste (MSW) dengan Menggunakan Gasifier Tipe Downdraft” tersebut menyoroti pemanfaatan biomassa dan residu perkotaan sebagai sumber energi melalui teknologi gasifikasi.
“Dalam penelitian tersebut, saya menguji enam komposisi campuran untuk melihat pengaruh karakteristik bahan baku dan kondisi operasi terhadap kualitas syngas serta kinerja termodinamika,” ujar Hendri saat berbincang, Jumat, 14 Agustus 2026.
Penelitian yang dibimbing Prof. Sutrisno, Prof. Edy Hartulistiyoso, Dr. Leopold Oscar Nelwan itu berangkat dari dua persoalan, yakni meningkatnya kebutuhan energi dan keterbatasan sumber energi fosil. Di sisi lain, timbulan sampah perkotaan terus bertambah.
Hendri melihat kondisi tersebut membuka peluang pemanfaatan biomassa dan MSW secara bersamaan untuk menghasilkan syngas sebagai pembawa energi.
“Dalam penelitian ini, pelet kayu Calliandra calothyrsus (CC) dipadukan dengan pelet MSW hasil biodrying sebagai bahan bakar bersama pada downdraft gasifier,” katanya.
Kualitas syngas kemudian dianalisis dengan mempertimbangkan karakteristik bahan baku, komposisi campuran, temperatur reaktor, Equivalence Ratio (ER), distribusi udara, serta reaksi yang berlangsung pada zona pengeringan, pirolisis, oksidasi, dan reduksi.
Dalam disertasinya, Hendri menguji enam komposisi bahan baku, yaitu 100 persen CC, 70CC–30MSW, 60CC–40MSW, 40CC–60MSW, 30CC–70MSW, dan 100 persen MSW.
Sejumlah parameter diamati, antara lain distribusi temperatur di dalam reaktor, ER, komposisi syngas, dan Lower Heating Value (LHV).
“Data tersebut kemudian digunakan untuk menghitung distribusi dan efisiensi energi, efisiensi eksergi, kehilangan panas, exergy destruction, serta tingkat irreversibilitas,” ujar Hendri.
Penelitian juga menggunakan diagram Sankey untuk menggambarkan distribusi energi dan eksergi. Adapun Depletion Number (DN), Sustainability Index (SI), Improvement Potential (IP) absolut, dan IP ternormalisasi digunakan sebagai indikator pembanding dalam mengevaluasi aspek keberlanjutan termodinamika.
Gasifier yang digunakan memiliki tinggi reaktor 900 milimeter, diameter ruang reaksi 416 milimeter, throat 223 milimeter, rasio H/D 2,16, dan Dt/D 0,536.
Perangkat tersebut dilengkapi refractory, suplai udara pada zona oksidasi, pemantauan temperatur multi-zona, serta sistem pembersihan dan pengukuran syngas yang terintegrasi.
Hasil eksperimen menunjukkan kualitas syngas tidak ditentukan oleh satu parameter. Karakteristik bahan bakar, temperatur zona oksidasi, ER, dan perkembangan kondisi termokimia di dalam reaktor saling memengaruhi.
Pelet kaliandra memberikan kontribusi fixed carbon dan char yang relatif reaktif. Sementara MSW hasil biodrying memiliki fraksi volatil, tetapi juga membawa kadar air, abu, serta komponen inert yang lebih tinggi.
Kondisi itu membuat peningkatan fraksi MSW tidak serta-merta menghasilkan perubahan linear pada kandungan CO, H₂, CO₂, hidrokarbon (CₙHₘ), maupun LHV syngas.
Efisiensi Energi Capai 59,72 Persen
Menurutnya, analisis energi dan eksergi menunjukkan peningkatan jumlah energi yang dihasilkan tidak selalu berbanding lurus dengan peningkatan kualitas pemanfaatan energi.
Pada basis perbandingan ER 0,20, campuran 70CC–30MSW menghasilkan kinerja termodinamika terbaik. Efisiensi energinya mencapai 59,72 persen, sedangkan efisiensi eksergi berguna mencapai 56,56 persen.
Pada kondisi yang sama, Depletion Number tercatat 0,3072 dan Sustainability Index sebesar 3,255. Sementara itu, Improvement Potential absolut mencapai 33,59 megajoule per batch dan IP ternormalisasi sebesar 0,1335.
“Seluruh nilai tersebut digunakan sebagai indikator komparatif dengan batas sistem dan basis perhitungan yang konsisten. DN, SI, dan IP tidak diposisikan sebagai indikator baru ataupun ukuran dengan kategori universal,” tuturnya.
Dalam konteks Ilmu Keteknikan Pertanian, lanjut Hendri, riset itu memperluas pendekatan rekayasa biosistem untuk memanfaatkan biomassa dan residu perkotaan sebagai pembawa energi dalam bentuk gas. Pendekatan tersebut menggabungkan karakterisasi bahan baku, rekayasa reaktor termokimia, pengukuran proses, evaluasi kualitas produk, serta analisis hukum pertama dan kedua termodinamika.
Hasil penelitian kemudian dirumuskan dalam Integrated Thermodynamic–Sustainability Evaluation Framework. Kerangka ini menghubungkan karakteristik feedstock, konfigurasi gasifier dan kondisi operasi, respons termokimia, kualitas syngas, energi, eksergi, exergy destruction, irreversibilitas, hingga indikator DN-SI-IP.
“Kerangka tersebut dapat menjadi dasar dalam mengevaluasi pengembangan teknologi waste-to-energy skala kecil dan sistem energi terdesentralisasi berbasis biomassa-MSW,” jelasnya.
Meski demikian, Hendri menekankan penelitian tersebut merupakan kerangka evaluasi, bukan model prediktif. Penerapannya pada jenis feedstock, skala, dan konfigurasi gasifier berbeda tetap membutuhkan karakterisasi ulang dan validasi eksternal.
“Syngas yang dihasilkan berpotensi dimanfaatkan untuk pembakaran langsung, mesin gas, maupun mesin diesel dual-fuel setelah memenuhi persyaratan kualitas untuk aplikasi hilir,” imbuhnya.
Diakuinya, pengembangan teknologi tersebut masih membutuhkan sejumlah pengujian lanjutan. Di antaranya pengujian kontinu pada skala pilot, peningkatan sistem gas cleaning, pengukuran kehilangan panas secara langsung, penguatan analisis ketidakpastian, serta kajian energi terbarukan, ekonomi, dan dampak lingkungan.
Dia menegaskan, kontribusi utama penelitiannya adalah menunjukkan bahwa biomassa kaliandra dan MSW dapat dikaji secara bersamaan sebagai bahan baku gasifikasi sekaligus menyediakan cara yang lebih menyeluruh untuk menilai kinerja teknologinya. Penelitian ini diharapkan menjadi salah satu pijakan bagi pengembangan energi terdesentralisasi yang memanfaatkan biomassa dan sampah perkotaan
