Komposisi kimia syngas bervariasi berdasarkan bahan mentah dan prosesnya. Syngas yang dihasilkan oleh gasifikasi batubara umumnya merupakan campuran 30 hingga 60% karbon monoksida, 25 hingga 30% hidrogen, 5 hingga 15% karbon dioksida, dan 0 hingga 5% metana. Ia juga mengandung lebih sedikit gas lain. Syngas memiliki kepadatan energi kurang dari setengah gas alam.
Reaksi pertama, antara kokas pijar dan uap, bersifat sangat endotermik, menghasilkan karbon monoksida (CO), dan hidrogen H2 (gas air dalam terminologi lama). Ketika lapisan kokas telah mendingin hingga suhu dimana reaksi endotermik tidak dapat berlangsung lagi, uap kemudian digantikan oleh hembusan udara.
Reaksi kedua dan ketiga kemudian terjadi, menghasilkan reaksi eksotermik---awalnya membentuk karbon dioksida dan menaikkan suhu lapisan kokas---diikuti oleh reaksi endotermik kedua, yang kemudian diubah menjadi karbon monoksida. Reaksi keseluruhan bersifat eksotermik, membentuk "gas produsen" (terminologi lama).Â
Uap kemudian dapat diinjeksikan kembali, lalu udara, dll., untuk menghasilkan serangkaian siklus tanpa akhir hingga kokas akhirnya dikonsumsi. Gas produsen memiliki nilai energi yang jauh lebih rendah dibandingkan gas air, terutama karena pengenceran dengan nitrogen di atmosfer. Oksigen murni dapat menggantikan udara untuk menghindari efek pengenceran, sehingga menghasilkan gas dengan nilai kalor yang jauh lebih tinggi.
Untuk menghasilkan lebih banyak hidrogen dari campuran ini, lebih banyak uap ditambahkan dan reaksi pergeseran gas air dilakukan:
CO + H2O CO2 + H2
Hidrogen dapat dipisahkan dari CO2 dengan adsorpsi ayunan tekanan (PSA), penggosokan amina, dan reaktor membran. Berbagai teknologi alternatif telah diselidiki, namun tidak ada yang bernilai komersial. Beberapa variasi berfokus pada stoikiometri baru seperti karbon dioksida ditambah metana atau hidrogenasi parsial karbon dioksida. Penelitian lain berfokus pada sumber energi baru untuk menggerakkan proses termasuk elektrolisis, energi matahari, gelombang mikro, dan busur listrik.
Listrik yang dihasilkan dari sumber terbarukan juga digunakan untuk mengolah karbon dioksida dan air menjadi syngas melalui elektrolisis suhu tinggi. Hal ini merupakan upaya untuk menjaga netralitas karbon dalam proses pembangkitan. Audi, bekerja sama dengan perusahaan bernama Sunfire, membuka pabrik percontohan pada bulan November 2014 untuk menghasilkan e-diesel menggunakan proses ini.
Syngas yang tidak dimetanisasi biasanya memiliki nilai kalor yang lebih rendah yaitu 120 BTU/scf. Syngas yang tidak diolah dapat dijalankan di turbin hibrida yang memungkinkan efisiensi lebih besar karena suhu pengoperasian yang lebih rendah, dan masa pakai komponen yang lebih lama.
APA KEGUNAAN SYNGAS?
Syngas digunakan sebagai sumber hidrogen dan juga bahan bakar. Ia juga digunakan untuk mereduksi bijih besi secara langsung menjadi besi spons. Penggunaan bahan kimia termasuk produksi metanol yang merupakan prekursor asam asetat dan banyak asetat; bahan bakar cair dan pelumas melalui proses Fischer -- Tropsch dan sebelumnya proses Metanol Mobil menjadi bensin; amonia melalui proses Haber, yang mengubah nitrogen atmosfer (N2) menjadi amonia yang digunakan sebagai pupuk; dan okso alkohol melalui aldehida perantara.
