LINGKUNGAN HIDUP

APLIKASI MEMBRAN KONTAKTOR UNTUK PEMISAHAN CO2 

 

Pemanasan global (global warming) merupakan permasalahan lingkungan yang telah banyak mendapat perhatian serius saat ini. Konsekuensi yang timbul akibat pemanasan global antara lain meningkatnya temperatur rata-rata bumi dan tinggi permukaan air laut, kemarau yang berkepanjangan, meluasnya gurun, adanya gelombang panas, terpecah belahnya ekosistem, dan berkurangnya aktivitas agrikultural. Gas CO2 memiliki kontribusi yang paling besar dalam efek rumah kaca, Berdasarkan observasi yang dilakukan laboratorium Mauna Loa, Hawaii, jumlah karbon dioksida di udara meningkat dengan cepat, dari 310 ppmv pada tahun 1958 sampai 370 ppmv di tahun 2001. Peningkatan jumlah karbon dioksida ini terutama disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil yang memproduksi sekitar 24 milyar ton CO2 per tahun dan hanya setengahnya yang dapat diabsorb oleh proses alam.

CO2 dibutuhkan dalam jumlah kecil untuk siklus karbon di alam, seperti yang kita ketahui tumbuhan membutuhkan CO2 untuk proses fotosintesis. Tapi, CO2 dalam jumlah besar juga dimanfaatkan di dalam industri kimia. Beberapa aplikasi gas CO2 antara lain :

1. Minuman berkarbonasi
2. Proses pembuatan urea
3. Produksi etanol
4. Fire extinguisher
5. Dry ice
6. Supercritical carbon dioxide

Gas CO2 dalam jumlah besar dapat ditemukan pada gas buang yang dihasilkan dari peralatan industri seperti steam generator, furnace, blast furnace pada industri besi dan baja, rotary kiln pada industri semen, dan lain sebagainya. Secara prinsip, berbagai cara dapat digunakan untuk pemisahan CO2. Pemilihan metoda yang cocok tergantung pada beberapa parameter, seperti konsentrasi CO2 di aliran umpan, sifat alami komponen umpan, tekanan dan temperatur.

Proses yang paling banyak digunakan untuk pemisahan CO2 adalah absorpsi cairan. Absorben yang digunakan harus mempunyai kapasitas yang besar terhadap CO2 dan harus bisa diregenerasi.
Membran Kontaktor untuk Pemisahan CO2
Membran Kontaktor versus Kontaktor Gas/Cair
Secara umum proses absorpsi dilakukan menggunakan kontaktor gas-cair. Perpindahan massa kontaktor gas-cair diperoleh dengan kontak langsung dan dispersi satu fasa ke fasa yang lainnya. Kontaktor industri diklasifikasikan ke dalam tiga kategori tergantung pada fasa terdispersinya.
1. Kontaktor dimana cairan mengalir sebagai film tipis (contoh: packed column, disc contactors, dll).
2. Kontaktor dimana gas didispersikan ke dalam fasa cairan (contoh: plate column, bubble column, mechanically agitated contactors, dll).
3. Kontaktor dimana cairan didispersikan ke dalam fasa gas (contoh: spray column, venturi scrubbers, dll).
Sayangnya kontaktor konvensional ini memiliki beberapa kekurangan, antara lain: konsumsi energi yang besar, susah dioperasikan karena seringnya muncul masalah seperti flooding, foaming, channeling, dan entrainment. Keterbatasan teknologi ini menyebabkan proses menjadi kurang efisien dan biaya yang mahal.