BRIKUETING PANAS HABUK KAYU AHMAD SUFI BIN ABDULLAH UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

Similar documents
PLACENESS BAGI PASAR BESAR DAN BAZAR DI KAMPUNG JAWA, MELAKA AHMAD AMZAR BIN ABDULLAH

PRELIMINARY STUDY ON BRICKS DRYING PROCESS USING MICROWAVE TECHNOLOGY SALEM SALAH ABDULLAH BAGABER UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

AQUAPONIC SYSTEM FOR SELF-SUSTAIN LIVING YAN YEN QUN

EVALUATION OF CRACK RELIEF LAYER FOR ROADS AND HIGHWAYS KHAIRUL HAFIZ BIN MUSTAFA

A COMPARISON BETWEEN TRADITIONAL PAVEMENT REHABILITATION METHOD AS COMPARED TO RECYCLING METHOD SITI MAZZUANA BINTI SHAMSUDDIN

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) structure questions. Answer FOUR (4) questions only.

SISTEM PENILAIAN KENAIKAN PANGKAT PENSYARAH SECARA SISTEMATIK BERASASKAN SISTEM BANTUAN KEPUTUSAN BERKUMPULAN SITI NURBAYA BINTI ISMAIL

PHYSICAL ATTRIBUTES ON PLACE ATTACHMENT IN MALAYSIAN URBAN PARKS HADI EBADI UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

FIBER NETWORK CABLING. By: Abdul Hak Bin Mahat (ILPS)

KAJIAN TERHADAP REKABENTUK INJAP SOLENOID BAGI SISTEM GAS PETROLEUM CECAIR MOHD FAIZ BIN HAMIZAN UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

THE RELEVANCE OF TRANSIT-ORIENTED DEVELOPMENT FOR TRANSIT STATION COMMUNITY IN MALAYSIA ZAINUDDIN BIN AB RAHMAN

SISTEM PBNGUJIAN TAPAK CADAI\IGAN BINAAN HALIZAH BINTI AHMAD

Kuliah 1 : Pengenalan Kepada Teknologi Maklumat & Komunikasi

GEOGRAPHICAL ANALYSIS OF LIBYAN AIRPORTS AND THEIR POTENTIAL AS A HUB OF AIR TRANSPORTATION FOUAD D S ABDULWAFI UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2008/2009. April/May RPK Urban Design [Rekabentuk Bandar]

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA CRITERIA AND INDICATORS FOR MALAYSIAN GARDEN CITY OF PUTRAJAYA

Final Year Project Report

LANDFILL SITE SUITABILITY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM AND ANALYTICAL HIERARCHY PROCESS

PENGARUH KEDUDUKAN DAN KEADAAN TAPAK KE ATAS KOS PEMBINAAN TAPAK TELEKOMUNIKASI SURYYANY BT ABD RANI UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

A Suitable Development Trend in Linear City Based On Smart Growth A Case Study in Lanzhou Urban Area ZHOU WEI

APPLICATION OF BIM IN EARLY STAGE DESIGN COST ESTIMATION

DEFINISI TEKNOLOGI HIJAU

EFFECT OF FINE AGGREGATE ANGULARITY ON RUTTING RESISTANCE OF ASPHALT CONCRETE AC10

SISTEM PEMANTAUAN PENGURUSAN PROJEK TEKNOLOGI MAKLUMAT ( PROMIS ) PUSAT TEKNOLOGI MAKLUMAT DAN KOMUNIKASI SAMSUDIN BIN NYAT

UNIVERSITI TUN HUSSEIN ONN MALAYSIA PENGESAHAN STATUS LAPORAN PROJEK SARJANA MUDA

THERMAL PERFORMANCE OF POTTED PLANTS IN MITIGATING INDOOR TEMPERATURE IN TROPICAL CLIMATE SHAHRUL BIN CHE ON UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

USCI. PHYSICS Workshop Success is depend on your mind and your will. You are the one, who decide it. PROVE IT!! Speaker : Thong KS

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA INTEGRATING PUBLIC ART IN MALAYSIAN URBAN LANDSCAPE

EARHTHING PERFORMANCE OF HV/MV SUBSTATION AND ITS EFFECT ON NEARBY STRUCTURES NORNIKMAN BIN RAHIMIN

ASSESSMENT OF URBAN GREEN SPACE BASED ON LANDSCAPE ECOLOGICAL PRINCIPLES SITI SYAMIMI BINTI OMAR

ULASAN UMUM BAGI DRAF MALAYSIAN STANDARDS YANG SEDANG DIBANGUNKAN, BAGI TEMPOH 1 OKTOBER NOVEMBER 2015

RINGKASAN EKSEKUTIF INTERNATIONAL FESTIVAL OF CULTURES (IFOC) 2013 TARIKH 1 DISEMBER 2013 TEMPAT KOLEJ AMINUDDIN BAKI

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

URBAN REGENERATION ISSUES OF SECTION 13 PETALING JAYA KHAIRUL NISA BINTI HARON UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

FLOOD MAPPING FOR SUNGAI BUNUS MOHD IRSYAM NOORFAWANA BIN MASRI

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA DESIGN OF RADIX-4 SINGLE PATH DELAY FAST FOURIER TRANSFORM PROCESSOR WITH GENETIC ALGORITHMS OPTIMIZATION

SECTION A : 50 MARKS BAHAGIAN A : 50 MARKAH INSTRUCTION: This section consists of TWO (2) structured essay questions. Answer ALL questions.

EME 431 Refrigeration & Air Conditioning [Penyejukan & Penyamanan Udara]

SUSTAINABILITY ASSESSMENT OF COMPACT-CITY DEVELOPMENT USING GEODESIGN APPROACH AHMED ABDULHAFEDH OWAID UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

PENGURUSAN BAHAN BUANGAN PEMBINAAN: SATU KAJIAN KES PROJEK PEMBINAAN JALAN SIMPANG PULAI- LOJING-GUA MUSANG-KUALA BERANG

Analisa terhadap kaedah pengulasan laporan Penilaian Kesan kepada Alam Sekeliling (EIA) di Malaysia

MOTORCYCLE ANTI-THEFT SYSTEM (MATS) MUHAMAD ALIF BIN ABU

DESIGN FACTORS THAT INFLUENCE THE EFFECTIVE USE OF MEYDAN IN IRAN REIHANEH SADAT HAJMIRSADEGHI UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

COMPLEXITY OF THE FLORAL PATTERN IN VENTILATION PANEL OF TIMBER BUILDING IN KELANTAN AND TERENGGANU

BLOG TEKNOLOGI NUKLEAR DI MALAYSIA AS ALTERNATIVE OF NUCLEAR INFORMATION DISSEMINATION. Abstract

DYNAMIC ANALYSES OF COMPOSITE FOOTBRIDGES EXCITED BY PEDESTRIAN INDUCED LOADS FARAZ SADEGHI UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

KAJIAN INOVASI PENGUNCIAN TURAPAN BLOK KONKRIT

PROPOSE AND DESIGN A CANVAS SHOES CLEANER MACHINE NUR SYAFIQAH BINTI ISMUINI

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA

POROSITY ARCHITECTURE IN ECOLOGICAL DESIGN TAN KWON CHONG

SISTEM PENYEWAAN FASILITI MAJLIS SEHENTI (ONE STOP EVENT RENTAL SYSTEM)

Salam Pengenalan F2F Pertama - pelajar KOM3305 (PJJ)

IMPLIKASI PEMBELAJARAN BERASASKAN AMALI TERHADAP PEMBENTUKAN KERJAYA JURUTERA NURRUHILAMANI BTE SYAMSUL BAHRI UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

ANALYSIS PERFORMANCE OF WAJA CAR AIR-CONDITIONING SYSTEM MUHAMAD AMIRUDIN BIN KAMALRUL BADRI

RDG 334 Theory and History of Design (Sejarah dan Teori Seni Reka)

USM MENANG ANUGERAH PEMBENTANG KERTAS KERJA LISAN SAINTIFIK TERBAIK DI SKETMA 2017

ASSESSMENT OF PARKING DEMAND IMPACT ON ADJOINING ROADWAY NETWORK WAN NUR ALIFFA WAN RAMLI

SIMULASI MESIN PELARIK BERASASKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY MUHAMAD IKRAM BIN ABDUL KARIM DR. SYAIMAK ABDUL SHUKOR

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA SUSTAINABILITY OF STREET FURNITURE DESIGN IN URBAN MALAYSIA

IDENTIFICATION OF AUDIO AND ROOM PARAMETERS FOR OPTIMUM SPEECH INTELLIGIBILITY IN ROOM NG TSING CHUN UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

GREEN HIGHWAY ECOLOGY AND ECOSYSTEM PRESERVATION AND RESTORATION MUDATHIR OMER ADAM ARBAB

ASSESSING GREENWAY NETWORK CONNECTIVITY FOR UNIVERSITY CAMPUS NORAINI BT BAHARI

A STRUCTURED CRITICAL SUCCESS FACTORS MODEL FOR THE IMPLEMENTATION OF GREEN RETROFIT PROJECTS REHMAASHINI JAGARAJAN UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

KAJIAN KELAKUAN PASIR PENYAMBUNG TURAPAN PENGUNCIAN BLOK KONKRIT PADA JARAK SAMBUNGAN DAN KECERUNAN YANG BERBEZA NUR IZZI MD.

SIMULASI MESIN PENGISAR BERASASKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY (A.R.) Mohd Fazreen Bin Abdul Pata Dr. Syaimak Abdul Shukor

TINTA *+*& GENERASI GLOKAL MENGHADAPI DUNIA TANPA SEMPADAN BIL 17, APRIL 2009

PERPUSTAKAAN KUi TTHO 3 OOOO C-M "J-?

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

FENCE INTRUDER DETECTION SYSTEM (FIDS) CHUINK BENG CHEONG

INSTRUCTION: This paper consists of SIX [6] structured questions. Answer any FOUR [4] questions.

ALAT ANALITIK UNTUK SISTEM SOKONGAN UNIVERSITI. Nur Amalin Mohd Rosdi Mohd Zakree Ahmad Nazri

STORAGE WATER TANKS CLEANING ROBOT AFIZRUL IMAN BIN MOHAMED

A SIMPLE ID DETECTION USING INFRARED SENSORS NOOR FARHANA HALIL BT ABDUL RAZAK

SMART GARDEN SYSTEM NURSHAHNEEM BINTI MOHD SAID

SISTEM PENGURUSAN E-WASTE FTSM BERASASKAN WEB (SISE-WASTE)

NAZANEEN AHMED NASROULLA

DETERMINATION OF BASIC SOIL PROPERTIES AND SHEAR STRENGTH OF PEKAN SOFT CLAY MOHD FARUQ BIN SA ADON

UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA. Improving of Cool Air Evacuation Process for Home Application

ASPEK-ASPEK KEMAHIRAN GENERIK

TAHAP KECENDERUNGAN PENDUDUK RUMAH MAMPU MILIK TERHADAP PENGGUNAAN TEKNOLOGI HIJAU MUHAMMAD SOLAHUDDIN BIN A RAHMAN

UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

AIR CONDITIONING STUDY FOR AUTOMOTIVE APPLICATION ALAUDDIN HAFIZ BIN YUSOF UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG

GSM MOBILE CAR ALARM SYSTEM NURHAZWANI BT SALEH

VISUAL REPRESENTATION OF NATURE IN THE LIBRARY SOMAYEH ROUSTAEI SADRY UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA FIBER VIBRATION SENSOR MULTIPLEXING DEPLOYING KS CODE IN SAC-OCDMA WITH DIRECT DECODING TECHNIQUE TAIWO AMBALI ABIOLA

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA GARIS PANDUAN REKA BENTUK UNTUK MENINGKATKAN KEBOLEHGUNAAN TAPAK WEB MUHAMMAD IHSAN LIM BIN ABDULLAH FSKTM

PROJEK PERUMAHAN KAWASAN PULAU

UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

SATU ANALISIS TERHADAPPROFIL JNDIVIDU YANG MENJADI AHLI MAJLIS (MBKS) GOH CHOW LING. Latihan Ilmiah ini dikemukakan untuk mefllenuhi sebahagian

DESIGN AND DEVELOPMENT OF FOOD WASTE COMPACTOR ROZAIDI BIN ROZMAN

KAJIAN TERHADAP PERLAKSANAAN PROGRAM LOCAL AGENDA 21 DI PERINGKAT PIHAK BERKUASA TEMPATAN KAJIAN KES: KAMPUNG MELAYU MAJIDEE, JOHOR BAHRU

NEW CONCEPT OF FURNITURE DESIGN BY USING SPACE SAVING APPROACH TAN BOON CHAI UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA ENHANCING THE CORPORATE VISUAL IDENTITY OF UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA FU CHEW XIANG

KilLi UNIVERSIT! 'itksmoli TUN HUSSEIN OKN

Signature Supervisor Name Date

WIRELESS SECURITY SYSTEM UKASYAH BIN MAHAMOD

PhD thesis before UPM senate

Transcription:

BRIKUETING PANAS HABUK KAYU AHMAD SUFI BIN ABDULLAH UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

Saya akui bahawa telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Mekanikal (Struktur & Bahan) Tandatangan :. Nama Penyelia 1 : EN. NOR AZMMI BIN MASRIPAN Tarikh : OKTOBER 2008

BRIKUETING PANAS HABUK KAYU AHMAD SUFI BIN ABDULLAH Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Mekanikal (Struktur & Bahan) Fakulti Kejuruteraan Mekanikal Universiti Teknikal Malaysia Melaka OKTOBER 2008

PENGHARGAAN Alhamdulillah bersyukur ke hadrat Ilahi kerana dengan izinnya Projek Sarjana Muda ini berjaya diselesaikan. Pertama sekali, saya ingin merakamkan ribuan terima kasih kepada penyelia saya, Encik Nur Azmmi Bin Masripan kerana diatas bimbingan, bantuan dan dorongan beliau yang telah banyak membantu saya dalam menyiapkan projek ini. Kerjasama daripada pihak pengurusan makmal, terutamanya juruteknikjuruteknik antaranya Encik Junaidi B Salam, Encik Mohd Kamil Anuar Bin Salam, Encik Rashdan dan lain-lain lagi yang sudi memberi bantuan dan kerjasama yang baik sepanjang perjalanan projek ini dijalankan. Penghargaan ini juga turut ditujukan kepada semua pihak dan individu yang terlibat samada secara langsung atau tidak langsung membantu dalam menjayakan projek penyelidikan ini. Saya berharap agar laporan ini akan memberi manfaat dan menjadi sumber rujukan kepada pelajar lain kelak. i

ABSTRAK Kajian ke atas ciri-ciri biomas dan arang-bio dari sifat mekanikal dan kekerasannya serta kesan proses penekanan pyrolisis ke atas tindakbalas arang dan strukturnya adalah isu utama dalam kajian ini. Dalam laporan ini, jenis teknologi dan kelebihan setiap teknologi di huraikan dan di klasifikasikan mengikut kesesuaian masing-masing. Penerangan mengenai ciri-ciri dan unsur pada habuk kayu yang dijadikan sebagai bahan kajian untuk kajian ini dan ciri-ciri arang-bio hasil daripada proses penekanan pyrolisis ini, memberi gmbaran bagaimana proses pyrolisis ini berlaku dalam pengubahan biomas kepada bio-arang tersebut setelah dikarbonisasikan untuk menghasilkan bahan api yang sesuai dan boleh diguna pakai sebagai arang-bio. Kajian ini melengkapi aspek membangun dan merekabentuk serta fabrikasi kelengkapan ujian yang akan digunakan dalam eksperimen ini. Kaedah penekanan piston yang ditekan menggunakan mesin penekan hidraulik dipraktikkan dimana biomas ditekan kedalam badan reaktor sambil dipanaskan oleh pemanas luaran kepada suhu antara 180 o C ke 200 o C dengan tekanan kepada 10 15 bar dan diuji menggunakan ujian kemampatan untuk menguji kekerasan bio-arang yang sesuai bagi dijadikan sumber bahan bakar alternatif. ii

ABSTRACT The study on the biomass and bio-coal characteristics in term of its mechanical properties, coal hardness and the effect of the pyrolisis pressing process over the coal and its structure is the main issue in this study. In this repot, the type of technologies and the advantages of each of it have been explained and classified to their satisfaction. The explanation of the characteristics and the substances of the saw dust which had been used as the specimen in this studies and the characteristics of the bio-coal produce from the pyrolisis pressing process have been describe how the pyrolisis process were done in term of bio-coal changes and carbonizations process to produce the suitable coal that to be use as a bio-fuel. This study were completing the development, design and fabrication aspects of the test rig that will be used for this experiment. Piston press method which were pressed using the hydraulic machine presser were practicable where the biomass will be pressing into the reactor while being heating by the external heater to the temperature at 180 200 o C, at 10 15 bar, to obtained the desired coal which fulfill the bio-fuel characteristics as the alternative fuel.. iii

KANDUNGAN BAB PERKARA MUKA SURAT PENGAKUAN PENGHARGAAN ABSTRAK KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH i ii iii iv vii ix BAB I PENGENALAN 1.1 Latar Belakang Projek 1 1.2 Objektif 3 1.3 Skop 5 BAB II KAJIAN ILMIAH 2.0 Teknologi Brikueting 6 2.1 Teknologi Penekan Piston dan Penekan Skru 6 2.1.1 Kelebihan dan Kelemahan Penekan Piston 8 iv

BAB PERKARA MUKA SURAT 2.1.2 Kelebihan dan Kelemahan Penekan Skru 8 2.2 Teknologi Lain Brikueting 9 2.3 Unsur dan Ciri-Ciri Habuk Kayu 10 2.4 Ciri-Ciri Arang Pyrolisis 2.4.1 Komposisi Tar 13 2.4.2 Komposisi Arang 17 2.4.3 Penghasilan Jelaga 21 2.4.4 Kekerasan Arang-bio 22 2.5 Pyrolisis 25 2.5.1 Pencirian Pyrolisis 27 2.6 Jenis-jenis pyrolisis 2.6.1 Pyrolisis Berkadar Pantas 29 2.6.2 Pyrolisis Kinetik Non-Isotermal 29 BAB III KAEDAH KAJIAN 3.1 Peralatan 3.1.1 Mesin Penekan Hidraulik 31 3.1.2 Pemanas Luaran 31 3.1.3 Pengawal suhu dan termokapel. 32 3.1.4 Reaktor 32 3.2 Proses Brikueting 34 3.2.1 Penjelasan 35 3.3 Prosedur Penekanan Pyrolisis 36 3.4 Ujian Pemampatan 39 v

BAB PERKARA MUKA SURAT BAB IV KEPUTUSAN 4.1 Keputusan Karbonisasi Penekanan Panas 40 4.2 Keputusan Ujian Pemampatan 43 BAB V PERBINCANGAN 5.1 Penghasilan Bio-Arang 47 5.2 Ujian Pemampatan 48 5.3 Masalah dan Cadangan Penyelesaian 50 BAB VI KESIMPULAN 51 RUJUKAN 52 LAMPIRAN 54 vi

SENARAI JADUAL BIL. TAJUK MUKA SURAT 1 Perbezaan Teknologi Penekan Piston Piston dan 7 Penekan Skru. (Food And Agriculture Organizations Of The United Nations Bangkok, April 1996) 2 Dua jenis utama pellet 10 3 Unsur dan Ciri-ciri Habuk Kayu. 11 (Richard L. Bain, August 3-4,2004) 4 Peratus Jisim Bagi Tar Untuk Spesies Biomas Yang 16 Berlainan. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 5 Peratus Jisim Bagi Komponen Arang Bagi Spesies 20 Biomas Yang Berlainan. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 6 Kandungan jelaga untuk bahan bakar biomas yang berbeza 21 (Sumber:A. Maciejewska, H. Veringa, J. Sanders, S.D. Peteves/DG JRC/Institute for Energy/2006) vii

7 Data Perlaksaan Eksperimen 36 8 Keputusan Eksperimen 40 9 Keputusan Ujian Pemampatan 43 10 Perbandingan Kekerasan Arang-Bio Melalui Pelbagai Proses 49 viii

SENARAI RAJAH BIL. TAJUK MUKA SURAT 1 Arang bio dari habuk kayu 12 (www.ciptacharcoal.com.my/services.html) 2 Brikuet Biomas (Sumber:A. Maciejewska, H. Veringa, J. Sanders, S.D. 12 Peteves/DG JRC/Institute for Energy/2006) 3 Peratus jisim tar bagi bahagian pembakaran bahan api 14 bekaitan dengan suhu. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 4 Peratus jisim karbon dalam tar berhubung dengan suhu 14 (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 5 Peratus jisim hidrogen dalam tar berhubung dengan 15 suhu. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 7 Peratus jisim oksigen dalam tar berhubung dengan 15 suhu. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) ix

BIL TAJUK MUKA SURAT 8 Peratus jisim arang bagi bahagian pembakaran untuk 17 bahan bakar berhubung dengan suhu (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002 9 Peratus molar bagi karbon dalam arang berhubung 18 dengan suhu. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 10 Peratusan molar bagi hydrogen dalam arang 19 berhubung dengan suhu. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 11 Peratusan molar bagi oksigen dalam arang berhubung 19 dengan suhu. (Nadège Richard1,2, Henrik Thunman1, August 2002) 11 Ujian Pemampatan ke atas Arang 23 12 Kesan kelembapan arang biological Borodino terhadap 24 kekuatan brikuet diperolehi dibawah tekanan mampat 100 (1) dan 140 MPa (2) (Ivan P. Ivanov, Irina G. Sudakova /Institute of Chemistry and Chemical Technology, Russian Academy of Sciences,) 13 Kesan kandungan pengikat-bio terhadap kekuatan brikuet 24 yang diperolehi dari arang Borodino. (Ivan P. Ivanov, Irina G. Sudakova /Institute of Chemistry and Chemical Technology, Russian Academy of Sciences,) x

14 Carta hasil pyrolisis 28 (Aston University (UK), BHF-IWCT (GE), Wellman (UK), KARA (NL), Ormrod Diesels (UK), 1998-2001) 15 Graf perolehan produk lawan suhu 28 (Aston University (UK), BHF-IWCT (GE), Wellman (UK), KARA (NL), Ormrod Diesels (UK), 1998-2001) 16 Carta alir asas bagi proses pyrolisis. 30 (National Renewable Energy Laboratory) 17 Mesin Penekan Hidraulik 33 18 Pengawal suhu 33 19 Termokapel 33 20 Pemanas Luaran 33 21 Piston 33 22 Reaktor 33 23 Tapak Reaktor 34 24 Kelengkapan eksperimen 38 xi

BIL TAJUK MUKA SURAT 26 Habuk Kayu 38 27 Proses Penyejukan 38 28 Arang-Bio Eksperimen 1 41 29 Arang-Bio Eksperimen 2 41 30 Arang-Bio Eksperimen 3 42 31 Arang-Bio Eksperimen 4 42 32 Graf ujian pemampatan untuk arang-bio 2 44 33 Graf ujian pemampatan untuk arang-bio 3 45 34 Graf ujian pemampatan untuk arang-bio 4 46 35 Graf Suhu Lawan Masa 47 xii

BAB I PENGENALAN 1.1 Latar Belakang Projek Di masa kini, hampir separuh populasi dunia mengahadapi masalah lambakan bahan buangan sisa bio, yang sedikit sebanyak telah menyebabkan tekanan kepada alam sekitar. Sebahagian besar daripada kumpulan negara membangun mempunyai banyak kekurangan dalam penyelenggaraan atau mengurangkan bahan buangan sisa pepejal ini dan telah menggunakan sebahagian besar kawasan tanah bagi menempatkan atau melupuskan sisa pepejal tersebut. Bagi mengekalkan pengurusan bahan buangan ini dengan keseluruhan matlamat bagi mengecilkan atau mengurangkan kesannya kepada persekitaran dengan perbelanjaan dan penerimaan masyarakat yang sesuai, merupakan satu cabaran pada masa depan. Sisa bio utama yang dikeluarkan adalah seperti sekam padi dan kopi, hampas kelapa, jerami, kulit kacang tanah, batang biji sawi dan batang kapas. Sisa kisaran seperti habuk kayu juga dihasilkan dalam kuantiti yang besar. Selain daripada masalah pengangkutan, penyimpanan dan pengendalian, pembakaran terbuka bahan sisa buangan ini menggunakan cara lama secara berleluasa dengan menggunakan kuasa pembakaran yang rendah dan telah menyebabkan pencemaran udara tersebar luas, Kebolehan penukaran tenaga adalah serendah 40% dengan penyebaran terperinci melalui cerobong asap dengan akses sebanyak 3000mg/Nm³. Sebagai perkara tambahan, peratusan tinggi bagi karbonan yang tidak terbakar terpaksa di buang. Bagi kes sekam padi, kuantitinya adalah lebih tinggi daripada 40% hasil pembakaran tersebut. Sebagai contoh, 800 tan 1

sekam padi telah dihasilkan setiap hari hasil daripada pembakaran 2000 tan sekam. Membrikuetingkan sekam tersebut dapat mengurangkan kadar pencemaran disamping menggunakannya sebagai sumber tenaga domestik yang penting dalam perindustrian. [Food And Agriculture Organizations Of The United Nations Bangkok, April 1996] Menurut sejarah, teknologi brikueting sisa bio telah dikembangkan dalam dua cara berlainan. Negara eropah dan Amerika Syarikat telah meneruskan dan menyempurnakan kaedah penekan piston manakala Jepun pula dengan sendirinya telah mencipta dan meningkatkan teknologi penekan skru. Kedua-dua teknologi ini mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Secara umum, kaedah brikueting penekan skru ini adalah jauh lebih baik berbanding kaedah penekan piston brikueting pepejal ini dari segi penyimpanan dan pembakaran. Kini, mesin-mesin Jepun ini telah dilaporkan banyak di kilangkan di negara-negara Eropah di bawah perjanjian perlesenan manakala tiada pula maklumat dilaporkan mengenai mesin-mesin dari eropah ini di hasilkan di Jepun. Di seluruh dunia, kedua-dua teknologi ini telah banyak digunakan bagi membrikuetkan habuk-habuk kayu dan hasil sisa agro tempatan. Walaubagaimanapun, kepentingan brikueting sisa bio ini, seperti menghasilkan minyak dari kayu, arang dan lignit telah lama di perkenalkan dan banyak kegagalan pada mesin-mesin brikueting ini di banyak negara-negara membangun telah menghalang pengguanaannya secara meluas. Teknologi brikueting kini semakin kukuh bertapak di kebanyakan negara-negara membangun berikutan oleh desakan dalam penglibatan bidang teknikal dan kekurangan pengetahuan dalam menyelesaikan banyak masalah operasi yang melibatkan teknologi ini, dan dalam memastikan kualiti bahan mentah yang digunakan adalah faktor penting dalam memastikan kejayaan komersial. Sebagai tambahan kepada aspek komersial ini, kepentingan teknologi ini bergantung kepada pemuliharaan kayu, dimana ianya adalah satu komoditi yang luas digunakan di negara-negara membangun yang mendahului dalam pemusnahan hutannya yang meluas. Brikueting dapat dihasilkan dengan ketumpatan 1.2 g/cm2 daripada sisa-bio yang terbebas dengan ketumpatan pukal sebanyak 0.1-0.2 g/cm3. Pembakaran adalah bersih 2

dan mesra alam serta kebaikan lain yang berkaitan dengan penggunaan sisa-bio dalam brikueting. [Food And Agriculture Organizations Of The United Nations Bangkok, April 1996] Dengan pemerhatian untuk meningkatkan bidang brikueting di India, Indian Renewable Energy Development Agency (REDA), iaitu sebuah agensi kewangan dan bantuan, telah membelanjakan kepada banyak projek briquetting, di mana kebanyakan daripadanya menggunakan teknologi penekan piston bagi tujuan brikueting. Kenyataannya, ia tidak dapat digunakan sebaiknya disebabkan oleh kekurangan dalam bidang teknikal dan kurangnya pemahaman ke atas ciri-ciri sisa bio itu sendiri. Hasil daripada pengusaha yang mempunyai kapakaran yang lebih baik, telah mewujudkan sokongan pada bidang teknikal dan pengusaha yang berpendidikan ini turut memberikan bantuan yang luas dalam perancangan untuk mencapai keuntungan dan harapan dalam memulihkan sektor ini. Di negara Asia lain, walaupun brikueting tidak memberi impak berguna dalam melahirkan keyakinan kepada para pengusaha, perkembangan terbaru dalam teknologi ini telah bermula bagi merangsangkan minat mereka. Di Indonesia, kerja-kerja penyelidikan dan pembangunan (R&D) telah di ambil alih oleh pelbagai universiti, Agensi Tenaga Kebangsaan dan pelbagai institusi penyelidikan semenjak tahun 70-an. Buat masa kini, fokus utama adalah kepada teknologi penukaran biomas. Kerja R&D terhadap penumpatan sisa-bio secara relatifnya jarang berlaku. Terdapat sejumlah kegiatan eksport habuk kayu dan arang dari tempurung kelapa hasil daripada brikueting. Pada masa sekarang, penumpatan sisa bio tertentu seperti yang bukan karbonan, bukanlah minyak yang popular di negara tersebut. Jumlah yang terhad bagi arang brikuet yang menghasilkan kurang asap, selalunya diimport bagi digunakan bagi rumah-rumah di beberapa bandar-bandar besar. Walaubagaimanapun, prospek bagi penumpatan industri biomas di Indonesia khususnya yang di eksport, semakin menampakkan perkembangan yang menggalakkan. 3

Jabatan Tenaga Filipina, baru-baru ini semakin menggalakkan perkembangan dan penggunaan yang meluas bagi sumber biomas sebagai langkah untuk menggalakkan percubaan-pilot, demonstrasi dan kegunaan komersial bagi sistem pembakaran sisa bio seperti pengubahan 1kepada gas dan sistem lain untuk tenaga, stim dan penjanaan haba. Ia adalah hasil komersial yang telah menghasilkan hampir 1 hingga 50 tan sehari. Brikueting dijanakan daripada habuk kayu, arang dan sekam padi. Di Filipina, kos bagi penukaran bahan tenaga ini adalah sangat tinggi. [Food And Agriculture Organizations Of The United Nation Bangkok, April 1996] Di Malaysia, beberapa syarikat milik anak tempatan turut giat memanfaatkan teknologi ini dalam menghasilkan pelbagai produk arang dari teknologi brikueting. Sebagai contoh, Cipta Briquettes Sdn Bhd, sebuah syarikat yang berpangkalan di Bintulu, Sarawak, adalah salah sebuah syarikat menghasilkan arang terbesar di sini. Perniagaan utama syarikat ini adalah menghasilkan pelbagai produk arang untuk di ekspot seperti hasil arang brikuet dari habuk kayu, arang kayu keras dan lain-lain. Kilang pertama terletak di Kemena Industrial Park (KIE), Bimtulu, Sarawak, Malaysia, telah dibina pada tahun 1997 dan telah memulakan produksi pada May 1998. Kapasiti penghasilan adalah sebanyak 8000 metrik tan arang brikuet habuk kayu dan produk tersebut telah dieksport ke Jepun, Korea, Amerika Syarikat, Australia dan Asia Tengah sejak tahun 1998. [http://www.ciptacharcoal.com.my/services.html] 1.1 Objektif 1. Untuk menghasilkan bahan arang bio yang berkualiti dan sesuai digunakan pakai sebagai sumber bahan api untuk proses pembakaran dengan mengkaji sifat mekanikal, unsure dan ciri-cirinya. 2. Merekabentuk dan fabrikasi peralatan ujikaji 4

1.2 Skop 1. Menyediakan dan membangunkan proses penekanan pyrolisis, kaedah kajian dan kelengkapan kajian. 2. Pencirian arang bio dengan tujuan untuk pemastian sifat mekanikal arang bio tersebut. 5

BAB II KAJIAN ILMIAH 2.0 Teknologi-teknologi Brikueting 2.1 Teknologi Penekan Piston dan Penekan Skru Teknologi kepadatan tinggi atau teknologi tanpa pengikat terdiri daripada penekan piston dan penekan skru. Kebanyakan daripada unitnya yang telah dipasang di India baru-baru ini adalah jenis kitaran penekan di mana biomas di mampatkan di dalam blok oleh pemantak panas dengan tekanan yang sangat tinggi. Untuk mampatan penekan skru pula, biomas ini di tonjolkan secara berterusan oleh skru melalui blok yang panas dan tirus. Bagi kaedah pemampatan piston, ketahanan pada bahagian yang bersentuhan seperti pemampat dan blok adalah kurang berbanding skru dan blok bagi penekan skru. Penggunaan tenaga pada masa lepas pula adalah lebih kurang berbanding dengan sekarang, tetapi dari segi kualiti brikueting dan prosedur pengeluaran penekan skru adalah jauh lebih baik dari teknologi pemampatan piston, Pusat liang yang bergabung dalam proses brikueting hasil daripada penekan skru membantu dalam mencapai pembakaran yang sempurna dan sekata dan brikuet ini dapat menjadi karbonisasi. Berikut adalah senarai perbezaan di antara penekan piston dan penekan skru. 6

Jadual 1 : Perbezaan Teknologi Penekan Piston dan Penekan Skru (Sumber : Food And Agriculture Organizations Of The United Nations Bangkok, April 1996) Penekan piston Penekan Skru Kelembapan kandungan 10-15% 8-9% bahan mentah yang optimum Ketahanan bahagian yang Rendah bagi kes pemantak Tinggi bagi kes skru bersentuhan dan blok Hasil pengeluaran mesin Berperingkat Berterusan Penggunaan tenaga 50 kwh/tan 60 kwh/tan Ketumpatan brikuet 1-1.2 gm/cm³ 1-1.4 gm/cm³ Penyelenggaraan Tinggi Rendah Prestasi pembakaran brikuet Tidak berapa baik Sangat baik Karbonisasi kepada arang Tidak mungkin Menghasilkan arang baik Kesesuaian Pengubahan Gas Tidak sesuai Sesuai Homoginiti dalam brikuet Non-homogenous Homogenous Penekan piston dimana pada masa kini beroperasi di India, juga dikenali sebagai pemantak dan teknologi blok. Dalam kes ini, biomas akan ditekan ke dalam pemantak melalui kendalian pemantak dengan tekanan tinggi oleh kerana itu biomas dapat dimampatkan untuk mengekalkan satu brikuet. Brikuet ini menghasilkan 66mm dalam diameter luaran. Mesin ini mempunyai 700 kg/hr kapasiti dan kuasa yang diperlukan pula adalah sebanyak 25 kw. Pemantak ini bergerak sebanyak 270 kali / min dalam proses ini. [Food And Agriculture Organizations Of the United Nations Bangkok, April 1996] 7

2.1.1 Kelebihan dan Kelemahan Penekan Piston 1. Kurangnya pergerakan yang relatif di antara pemantak dan biomass dan kerana itu ketahanan pada pemantak di timbangkan berkurangan. 2. Teknologi yang paling murah sekarang yang ditawarkan di pasaran India. 3. Pengalaman dalam pengendalian dapat diperolehi dengan menggunakan jenis-jenis biomas yang berbeza. 4. Kelembapan kandungan bahan mentah mesti kurang dari 12% untuk mendapatkan keputusan yang terbaik. 5. Kualiti bahan brikuet berkurangan dengan peningkatan hasil apabila menggunakan kuasa pada tahap yang sama, 6. Karbonisasi untuk lapisan luar tidak boleh berlaku. Brikuet adalah agak rapuh. Dalam teknologi penekan skru, biomas di tekan secara berterusan oleh skru melalui blok yang runcing yang dipanaskan secara luaran bagi mengurangkan geseran. 2.1.2 Kelebihan dan Kelemahan Penekan Skru 1. Hasil pengeluaran adalah berterusan dan saiz brikuet adalah seragam. 2. Permukaan luar bagi brikuet sebahagiannya karbonan melancarkan nyalaan dan pembakaran yang mudah. 3. Lubang pada pusat brikuet membantu dalam pembakaran kerana peredaran udara yang mencukupi. 4. Mesin beroperasi dengan sangat senyap tanpa gegaran daripada beban. 5. Mesinnya adalah lebih ringan berbanding penekan piston disebabkan ketiadaan bahagian penimbal dan cakera tenaga. 6. Bahagian-bahagian mesin dan minyak yang digunakan adalah bebas dari habuk atau kotoran bahan mentah. 7. Mesin memerlukan kuasa yang tinggi berbanding penekan piston. 8

Pada masa sekarang, penekan piston dan skru menjadi semakin penting secara komersial. Walaupun teknologi penekan piston lebih tua berbanding teknologi penekan skru, tetapi lebih banyak teknologi penekan skru beroperasi hari ini di India. Walaupun demikian, sama seperti teknologi penekan skru memperoleh kepentingannya dengan pesat, lebih banyak penekanan telah diberikan kepada teknologi ini. Kurangnya penyelidikan asas untuk meningkatkan penekan piston, ketidak bolehan pembuat untuk memahami teknologi adalah dua alasan utama kenapa penekan ini tidak dilaksanakan dengan baik untuk asas komersial. Pengusaha menghadapi pelbagai masalah, selalunya berkaitan dengan ketahanan pada pemantak dan blok. Jangka hayat bagi pemantak dan blok akan diperhatikan dari 33 hingga 300 jam. Ini adalah peralatan brikueting yang selalu di gunakan dan di hasilkan di seluruh dunia. Ia mengandungi cakera tenaga yang menjanakan piston yang akan menekan bahan melalui blok yang runcing dimana brikuet di bentuk. Tetapi penekan piston ini masih tidak berjaya ekoran daripada kurangnya pemahaman kepada ciri-ciri bahan mentah yang memberi kesan kepada parameter rekabentuk mesin seperti saiz dan kelajuan cakera tenaga, saiz batang engkol dan panjang kayuhan piston. Dalam kes ini, mekanisma saluran juga perlulah sempurna berikutan kepada ketumpatan pukal bahan mentah tersebut. Walaupun teknologi yang lebih sesuai adalah penting untuk brikueting, ciri-ciri kepadatan biomas turut memainkan peranan yang sama. 2.2 Teknologi Lain Brikueting Jenis lain bagi mesin brikuet adalah penekan piston hidraulik. Ia adalah berbeza daripada penekan piston mekanikal di mana tenaga kepada piston dihantar daripada motor elektrik melalui sistem minyak hidraulik bertekanan tinggi. Mesin ini juga padat dan ringan kerana tekanan rendah silinder berbanding dengan mesin mekanikal, dimana hasil daripada keputusannya adalah rendah. Brikuet menghasilkn kepadatan saiz kurang daripada 1000 kg/m bersesuian dengan had tekanan iaitu 40-135 kg/h. Mesin ini juga boleh dilaraskan dengan kelembapan muatan yang tinggi pada kebiasaanya menerima 15% muatan kelembapan untuk penekan piston mekanikal. 9