• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENGGUNAAN PASANGAN ELEKTRODA CuO/C DALAM SEL FOTOVOLTAIK CAIR DALAM PRODUKSI GAS HIDROGEN

Diana Hayatia, Admin Alifa, dan Syukrib

aLaboratoriumElektro/Fotokimia, Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Andalas

bLaboratorium Kimia Material, Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Andalas

e-mail: dianahayati015@yahoo.com

Jurusan Kimia FMIPA Unand, Kampus Limau Manis, 25163

Abstract

The research on the use of a pair of electrodes CuO/C in the cell photovoltaics liquid using a tube u has been done. The aim of this research is to find out how the performance of a pair of electrodes CuO/C in converting solar energy into electrical energy by using a tube U. The current, voltage power and measured by the use of three tube U with series circuits and a series of parallel with the condition of open in the room (at 09.00 WIB until 14.00 WIB). A variation that is used is the temperature of the burning process and long burning. The temperature and long

burning that produces power is the temperature of maximum 400oC for an hour with resources

8,3800 mWatt at 11.00 WIB. A series of parallel produces a current of greater and a voltage lower

if compared with series circuits. Gas H2 produced as much when compared with O2. To a series

of series obtained Isc, Voc, an Imp and Vmp successive 0,049 mA; 190 mV; 0,030 mA and 105 mV so

FF 0,338. Meanwhile, in a series of parallel Isc, Voc, an Imp and Vmp each obtained 0,105 mA; 51 mV;

0,085 mA and 25mV with FF 0,397.

Keywords: cells photovoltaics, series circuits, a series of parallel, the electrode

I. Pendahuluan

Indonesia merupakan negara tropis yang mempunyai potensi energi surya yang cukup tinggi dengan radiasi harian kira-kira

sebesar 4,5 kW/m2/hari. Indonesia juga

memiliki suplai energi yang diterima bumi

sangat besar mencapai 3x1024 Joule per

tahunnya. Energi matahari ini dapat

dimanfaatkan sebagai sumber energi

alternatif yang murah dan tersedia

sepanjang tahun.1-2

Energi merupakan kebutuhan utama

manusia sehingga peningkatan kebutuhan energi dapat menjadi indikator dalam peningkatan kemakmuran masyarakat. Di lain pihak dapat menimbulkan masalah dalam penyediaannya, karena dengan

menipisnya cadangan minyak bumi

menyebabkan pemanfaatan energi alternatif

nonfosil juga harus ditingkatkan. Apabila terjadi pergeseran dari penggunaan sumber energi tak terbaharui menuju sumber energi yang terbaharui, maka pengembangan energi listrik tenaga surya yang berbasis kepada efek fotovoltaik (PV) dari sel surya dapat digunakan sebagai pilihan yang tepat. Pada kenyataannya, penggunaan sel surya sebagai sumber energi listrik masih sangat minim karena adanya beberapa faktor, seperti kemampuan sel surya yang belum optimal dalam menghasilkan tenaga listrik, proses pembuatan sel yang memerlukan operasi pembiayaan yang mahal, apalagi jika sel tersebut masih harus diimpor bagi

pembuatan modul sel surya tersebut.1,3

Adanya beberapa kendala dan keterbatasan menyebabkan energi surya lebih banyak dimanfaatkan untuk sistem yang kecil dan di daerah yang terpencil yang belum

121

terjangkau oleh aliran listrik saja.

Perkembangan jenis baru sel surya harus

dipromosikan untuk meningkatkan

kesadaran masyarakat bahwa cadangan minyak bumi bisa habis selama abad ini, dan ada kemungkinan kebutuhan energi planet ini dua kali lipat dalam 50 tahun ke depan sehingga dilakukan pengembangan energi terbarukan, seperti PV. Sumber daya terbarukan adalah sumber energi bersih yang memberikan dampak lingkungan yang jauh lebih rendah dari sumber energi

konvensional.4-6

Penelitian mengenai Sel PV pasangan

CuO/Cu dan CuO/stainless steel dalam

bentuk tunggal dan serabut dengan

elektrolit NaCl telah dilakukan sebelumnya, menunjukkan pasangan elektroda CuO/Cu

dan CuO/Stainless steel dalam bentuk

serabut maupun tunggal dapat digunakan dalam sel fotovoltaik cair dengan menggunakan larutan elektrolit NaCl.

Kelemahan dari pasangan elektroda

CuO/Cu dan CuO/Stainless steelini hanya

bisa digunakan selama tiga hari secara

berturut-turut karena semakin lama

pasangan elektroda akan teroksidasi dan tidak dapat menghasilkan arus. Pada

penelitian tersebut juga dihasilkan gas H2

dan Cl2 yang dapat berdampak negatif bagi

lingkungan.7

Pengembangan dari penelitian tersebut dilakukan dengan cara mengganti larutan elektrolitnya dengan natrium sulfat dan pasangan elektroda Cu digantikan dengan C. Hasilnya pasangan elektroda tersebut bisa digunakan lebih lama dan gas yang

dihasilkan H2 dan O2, tetapi arus yang

didapatkan masih sangat kecil. Dari

penelitian tersebut dapat dilakukan

modifikasi agar arus yang dihasilkannya lebih besar, yaitu dengan menggunakan CuO berupa batangan yang dibakar dengan menggunakan furnace pada berbagai variasi baik suhu pembakaran maupun lama pembakaran, serta wadah yang digunakan lebih sederhana agar mudah terjadinya reaksi sebuah siklus, yaitu berupa tabung U.

II. Metodologi Penelitian

2.1. Bahan kimia, peralatan dan instrumentasi

Bahan yang digunakan adalah lempengan

tembaga, pensil 2 B merek faber castell,

Na2SO4, aquades dan WPC (pembersih

lantai).

Alat-alat yang digunakan neraca analitis, alat-alat gelas, multimeter, penjepit buaya, tabung U, buret, furnace, potensiometer, ampelas, standar dan klem.

2.2. Prosedur penelitian 2.2.1Penyiapan Elektroda

Elektroda CuO diperoleh dari batangan

tembaga berupa silinder (tabung)

berdiameter 4,49 mm, tebal 0,49 mm dan panjang 12,5 cm yang berasal dari pipa tembaga saluran pendingin AC. Lempengan tembaga ini dibakar dengan menggunakan furnace pada berbagai suhu.

Elektroda C diperoleh dari pensil 2B dengan

merek faber castell. Caranya dengan

membuka bagian kayu pembungkusnya dengan menggunakan pisau dan diampelas sehingga didapatkan karbon dari pensil tersebut.

2.2.2 Penyiapan Larutan Elektrolit

Larutan Na2SO4 yang digunakan

merupakan konsentrasi optimum yang didapatkan pada penelitian sebelumnya yaitu 0,5 N yang disiapkan dengan cara

menimbang sebanyak 3,5515 gram Na2SO4,

kemudian diencerkan dalam labu ukur 100 mL.

2.2.3 Pengukuran Arus dan Tegangan Sel Fotovoltaik Pasangan Elektroda CuO/C

Mengggunakan Larutan Elektrolit

Na2SO4 0,5 N Dengan Variasi Suhu

Pembakaran

Larutan Na2SO4 0,5N dituangkan ke dalam

3 buah tabung U masing-masing sebanyak 16 mL. Kemudian, pada masing-masing tabung dimasukkan pasangan elektroda CuO/C dengan variasi suhu pembakaran

yaitu 300, 400 dan 500oC masing-masing

selama 1 jam. Selanjutnya, dapat dilakukan pengukuran kuat arus dan tegangan di

dalam cahaya ruangan dengan

menggunakan alat multimeter dengan rentang waktu dari pukul 09.00 WIB sampai

122