Prosiding
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016
“PEMANFAATAN SUMBER DAYA ALAM DENGAN TEKNOLOGI TERBARUKAN DAN RAMAH LINGKUNGAN: TANTANGAN DAN
PELUANG DI MASA DEPAN”
Banjarbaru, 27 Agustus 2016
diselenggarakan oleh:
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Lambung Mangkurat
Banjarbaru
Prosiding Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN : 978-602-70195-1-5
Diterbitkan oleh : Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
Alamat : Gedung Fakultas Teknik ULM
Jl. A. Yani Km. 36 Banjarbaru 70714 Kalimantan Selatan Telepon : (0511) 6807214
Fax : (0511) 4773868
Email : [email protected]
Hak Cipta @2016 ada pada penulis.
Artikel pada prosiding ini dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersil, dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut penulis. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari penulis.
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga Seminar Nasional “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” dapat terlaksana. Seminar ini merupakan seminar kedua yang diadakan Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Kalimantan Selatan. Seminar Nasional pada tahun 2016 ini mengangkat tema
“Pemanfaatan Sumber Daya Alam dengan Teknologi Terbarukan dan Ramah Lingkungan: Tantangan dan Peluang di Masa Depan” yang dilaksanakan pada hari Sabtu tanggal 27 Agustus 2016 bertempat di Hotel Montana Syariah, Banjarbaru Kalimantan Selatan.
Seminar Nasional ini diharapkan sebagai forum diskusi hasil-hasil penelitian di bidang energi, pemanfaatan sumber daya alam, pengolahan dan pengelolaan lingkungan serta teknologi proses dan bioteknologi. Seminar ini diikuti oleh 7 (tujuh) perguruan tinggi dari enam propinsi di Indonesia dengan 31 (tiga puluh satu) makalah. Pada seminar ini makalah disajikan dalam bentuk presentasi oral.
Pada kesempatan ini, kami menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada semua pihak yang telah membantu terlaksananya acara ini, diantaranya: pimpinan Universitas Lambung Mangkurat beserta jajarannya, tim reviewer dari internal dan eksternal Universitas Lambung Mangkurat, para sponsor dari lembaga pemerintahan dan industri serta segenap panitia pelaksana yang telah berusaha maksimal dan bekerjasama dengan baik hingga terlaksananya seminar ini. Ucapan terima kasih kami sampaikan pula kepada para pembicara: Bapak Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS dosen Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat (Menristek RI periode 2011-2014) serta Bapak Dr. Eng Agus Haryono Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI yang telah meluangkan waktu untuk menjadi narasumber pada seminar ini.
Panitia pelaksana mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan pelaksanaan seminar ini di waktu yang akan datang. Akhir kata, semoga seminar ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Banjarbaru, Agustus 2016
Panitia Pelaksana
ii
SUSUNAN PANITIA SEMINAR NASIONAL
“INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016”
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
27 Agustus 2016
PANITIA PENGARAH
1. Prof. Wahyudi Budi Sediawan, Ph.D (UGM) 2. Prof. Renanto Handogo, Ph.D (ITS)
3. Prof. Tjandra Setiadi, Ph.D (ITB) 4. Prof. Dr. Misri Gozan (UI)
5. Prof. Dr. Yudi Firmanul Arifin (ULM) 6. Prof. Dr. Danang Wiyatmoko (ULM)
7. Dr. Siswo Sumardiono (UNDIP) 8. Dr. Sunu Herwi Pranolo (UNS) 9. Dr. Isna Syauqiah (ULM) 10. Dr. Abdullah (ULM) 11. Dr. Slamet (ULM)
PANITIA PELAKSANA
Pelindung : Dekan Fakultas Teknik
Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, S.T., M.T.
Pembina : Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Chairul Irawan, Ph. D
Penanggung Jawab : - Pembantu Dekan I Chairul Irawan, Ph. D
- Ketua Program Studi Teknik Kimia
Meilana Dharma Putra, Ph. D
Ketua Pelaksana : Muthia Elma, Ph.D
Sekretaris I : Yuli Ristianingsih, M.Eng.
Sekretaris II : Desi Nurandini, M.Eng.
Bendahara : Iryanti Fatyasari Nata, Ph.D Pendamping Pelaksana : Dr. Isna Syauqiah
Hesti Wijayanti, Ph.D Lailan Ni’mah, M.Eng.
Rinny Jelita, M.Eng.
Rinna Juwita, S.T.
Noryati, A.Md.
Yayan Kamelia, A.Md.
Norhasanah Agustina, S.Sos.
Agus Suryani, S.T.
Co-Host : Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia ULM
iii
SUSUNAN ACARA SEMINAR NASIONAL
“INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016”
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
27 Agustus 2016
08.30-09.00 WITA Registrasi Peserta
09.00-09.40 WITA Penyambutan Tamu (Tari: Radap Rahayu) Lagu: Indonesia Raya, Ampar-Ampar Pisang
09.40-10.00 WITA Sambutan:
1. Ketua Pelaksana:
Muthia Elma, Ph.D
2. Rektor Universitas Lambung Mangkurat:
Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc
10.00-10.10 WITA Doa
10.10-10.40 WITA Coffee Break 10.40-11.25 WITA Pembicara 1:
Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS.
(Dosen Fakultas Kehutanan ULM, Menteri KLH RI Periode 2009-2011, MENRISTEK RI Periode 2011-2014)
11.25-12.10 WITA Pembicara 2:
Dr. Eng. Agus Haryono
(Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI)
12.10-12.40 WITA Sesi Tanya Jawab dan Penyerahan Kenangan
12.40-13.40 WITA ISHOMA
13.40-16.10 WITA Seminar Paralel I, II, dan III
16.10-16.30 WITA Penutup
Pembagian sertifikat
iv
DAFTAR ISI
Kata Pengantar i
Susunan Panitia ii
Susunan Acara iii
Daftar Isi iv
SNIKSDA-2-0001 Produksi Hidrogen Dari Sumber Energi Terbarukan Untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan
1 Sutarno, Agus Taufiq
SNIKSDA-2-0002 Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan
8 Bunga Pertiwi, Gusti Indah Hayati, Yuli Ristianingsih
SNIKSDA-2-0003 Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Off-Grade Menggunakan Katalis CaO/ Serbuk Besi
13 Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman
SNIKSDA-2-0004 Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam 19 Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat,
Desi Kurniawan
SNIKSDA-2-0005 Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter Dalam Pengukuran Emisi Karbon Dioksida
24 Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka, Alel, Maulida Hasanah
SNIKSDA-2-0006 Studi Kinetika Adsorbsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang
30 Riduan Situmorang, Ma’rufa Nur, Anisa, Ari Susandy Sanjaya
SNIKSDA-2-0007 Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA Pada Pengolahan Lindi Dalam Bioreaktor Anaerobik
38 Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Windarti,
Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia
SNIKSDA-2-0008 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus)
45
Muhammad Hendra S. Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella
Amelia
v
SNIKSDA-2-0009 Substitusi Bahan Bakar Genset 5 kW Dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal Dan Kaliandra
50 M.F Hardiansyah, J. Firdha, A.M Navitri, D. Alfianto, W.A.
Wibowo, S.H Pranolo
SNIKSDA-2-0010 Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film
59 Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih
Candramaya
SNIKSDA-2-0011 Pengaruh Kompisisi Minyak Kelapa Dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel
64 Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma
SNIKSDA-2-0012 Proses Pembuatan Biodiesel Dari Campuran Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah
70 Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin
SNIKSDA-2-0013 Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa Sawit
79
Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah
SNIKSDA-2-0014 Adsorbsi Logam Berat Fe
2+Dalam Larutan Menggunakan Karbon Aktif Dari Enceng Gondok
87 Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah
SNIKSDA-2-0015 Pektin Dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) Sebagai Edible Film And Coating
93 Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma
SNIKSDA-2-0016 Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya
99 Sazila Karina Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian
Nugraha Putra, Murhia Elma
SNIKSDA-2-0017 Pemodelan Geostatistik Nilai pH Pada Danau Bekas Tambang Batubara
105 Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti
SNIKSDA-2-0018 Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape
111 Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra
SNIKSDA-2-0019 Proses Degumming Dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil (CPO) Pada Pembuatan Biodiesel
117
Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani
vi
SNIKSDA-2-0020 Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak Kelapa
121 Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa Pujianor, Meilana Dharma
Putra
SNIKSDA-2-0021 Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit Dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Limbah Cair Sasirangan
128
Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata
SNIKSDA-2-0022 Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin
134 Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata
SNIKSDA-2-0023 Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair Dengan Proses Enzimatis
139
Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata
SNIKSDA-2-0024 Pengaruh Penambahan Kitosan Dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) Terhadap Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas) Dalam Pembuatan Plastik Biodegradable
145
Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputra, Iryanti Fatyasari Nata SNIKSDA-2-0025 Pengaruh Daya Serap Air Pada Beton Ringan Berbahan
Kulit Kerang dan Cangkang Telur
Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah
150
SNIKSDA-2-0026 Potensi Limbah Tanda Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda
154
Hero Islami, Muhammad Sarwani
SNIKSDA-2-0027 Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air
160 Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspitasari,
Norminawati Dewi, Muthia Elma
SNIKSDA-2-0028 Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang
166
Fakhrizal, Rizqi Fauzi
vii
SNIKSDA-2-0029 Pembuatan Monoasilgliserol Dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel
172 Erna Astuti, Zahrul Mufrodi
SNIKSDA-2-0030 Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan Sistem Pengadukan dan Membrane
177 Zahrul Mufrodi, Erna Astuti
SNIKSDA-2-0031 Interrelationship Indeks Jenis, Indek Penerimaan Sosial Dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh Di Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan
182
Hafizianor
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL I
Ruang: A
Moderator: Meilana Dharma Putra, M.Sc., Ph.D Teknologi Proses dan Bioteknologi
No Waktu Kode Makalah/
Asal Universitas
Judul Makalah/Penulis 1 13.40-13.55 SNIKSDA-2-
0008/Universitas Sumatra Utara, Medan
Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus)/Muhammad Hendra S Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella Amelia Siagian
2 13.55-14.10 SNIKSDA-2- 0007/Universitas Mulawarman, Samarinda
Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA pada Pengolahan Lindi dalam Bioreaktor Anaerobik/Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Widarti, Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia
3 14.10-14.25 SNIKSDA-2- 0010/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta
Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film/Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih Candramaya 4 14.25-14.40 SNIKSDA-2-
0014/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Adsorpsi Logam Berat Fe
2+dalam Larutan menggunakan Karbon Aktif dari Eceng Gondok/Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah
5 14.40-14.55 SNIKSDA-2- 0015/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pektin dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) sebagai Edible Film and Coating/Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma
6 14.55-15.10 SNIKSDA-2- 0020/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak
Kelapa/Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa P, Meilana Dharma Putra
7 15.10-15.25 SNIKSDA-2- 0021/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel sebagai Adsorben pada
Pengolahan Limbah Cair Sasirangan/Ahmad
Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari
Nata
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
8 15.25-15.40 SNIKSDA-2- 0024/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pengaruh Penambahan Kitosan dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) terhadap Pati Kulit
Ubi Nagara (Ipomoea batatas) dalam Pembuatan Plastik Biodegradable/Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputro, Iryanti Fatyasari Nata
9 15.40-15.55 SNIKSDA-2- 0029/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta
Pembuatan Monoasilgliserol dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel/Erna Astuti, Zahrul Mufrodi
10 15.55-16.10 SNIKSDA-2- 0030/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta
Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan Sistem Pengadukan dan Membrane/ Zahrul Mufrodi, Erna Astuti
11 16.10-16.25 SNIKSDA-2- 0028/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang/Fakhrizal, Rizqi Fauzi
Catatan:
Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL II
Ruang: B
Moderator: Hesti Wijayanti, Ph.D/Desi Nurandini, M.Eng Energi
No Waktu Kode Makalah/
Asal Universitas
Judul Makalah/Penulis 1 13.40-13.55 SNIKSDA-2-
0009/Universitas Sebelas Maret, Solo
Substitusi Bahan Bakar Genset 5 KW dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal dan
Kaliandra/M.F. Hardiansyah, J. Firdha, A.M.
Navitri, D. Alfianto, W.A. Wibowo1, S.H.
Pranolo 2 13.55-14.10 SNIKSDA-2-
0003/Universitas Riau, Pekanbaru
Pembuatan Biodiesel dari Minyak Sawit Off- Grade Menggunakan Katalis CaO/Serbuk Besi/Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman
3 14.10-14.25 SNIKSDA-2- 0001/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta
Produksi Hidrogen dari Sumber Energi Terbarukan untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan/Sutarno, Agus Taufiq
4 14.25-14.40 SNIKSDA-2- 0011/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pengaruh Komposisi Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel/Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma 5 14.40-14.55 SNIKSDA-2-
0012/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Proses Pembuatan Biodiesel dari Campuran Minyak Kelapa & Minyak Jelantah/Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin
6 14.55-15.10 SNIKSDA-2- 0013/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa
Sawit/Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah
7 15.10-15.25 SNIKSDA-2- 0005/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta
Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter dalam Pengukuran Emisi Karbon
Dioksida/Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka Alel, Maulida Hasanah
8 15.25-15.40 SNIKSDA-2- 0018/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang
Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol
Menggunakan Ragi Tape/Devina Jenery Putri,
Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
9 15.40-15.55 SNIKSDA-2- 0019/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Proses Degumming dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil
(CPO)/Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani
10 15.55-16.10 SNIKSDA-2- 0023/ Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L.) sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair dengan
Proses Enzimatis/Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata
Catatan:
Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL III
Ruang: C
Moderator: Dr. Isna Syauqiah, MT/Lailan Ni’mah, M.Eng Pengolahan dan Pengelolaan Lingkungan, Pemanfaatan SDA
No Waktu Kode Makalah/
Asal Universitas
Judul Makalah/Penulis 1 13.40-13.55 SNIKSDA-2-
0002/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan/ Bunga Pertiwi, Gt Indah Hayati
2 13.55-14.10 SNIKSDA-2- 0004/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta
Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam/Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat, Desi Kurniawan dan Deasy R. Alwani 3 14.10-14.25 SNIKSDA-2-
0017/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pemodelan Geostatistik nilai pH pada Danau Bekas Tambang Batubara/Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti
4 14.25-14.40 SNIKSDA-2- 0006/Universitas Mulawarman, Smarinda
Studi Kinetika Adsorpsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang/Riduan
Situmorang, Ma’rufa Nur Anisa, Ari Susandy Sanjaya
5 14.40-14.55 SNIKSDA-2- 0016/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya/Sazila K. Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian Nugraha Putra, Muthia Elma
6 14.55-15.10 SNIKSDA-2- 0022/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin/Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata
7 15.10-15.25 SNIKSDA-2- 0026/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Potensi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda/Hero Islami, Muhammad Sarwani 8 15.25-15.40 SNIKSDA-2-
0027/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung
Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses
Desalinasi Air/Zahratunnisa, Nor Hidayah,
Mita Riani Rezki, Dewi Puspita Sari,
Norminawati Dewi, Muthia Elma
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
9 15.40-15.55 SNIKSDA-2- 0031/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Interrelationship Indeks Jenis, Indek
Penerimaan Sosial dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh di Kabupaten Banjar Kalimantan
Selatan/Hafizianor 10 15.55-16.10 SNIKSDA-2-
0025/Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru
Pengaruh Daya Serap Air pada Beton Ringan Berbahan Kulit Kerang dan Cangkang
Telur/Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah
Catatan:
Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
1
PRODUKSI HIDROGEN DARI SUMBER ENERGI TERBARUKAN UNTUK APLIKASI KAWASAN TERPENCIL: Sebuah Tinjauan
Sutarno1)*, Agus Taufiq1)
1)Prodi Teknik Kimia/Tekstil FTI Universitas Islam Indonesia Jl. Kaliurang Km 14,5 Sleman, Yogyakarta
*Email : [email protected]
Abstrak- Produksi hidrogen melalui teknologi energi surya memainkan peran yang sangat penting dalam pengembangan sistem energi yang berkelanjutan. Secara tradisional, berbagai metode yang tersedia untuk produksi hidrogen dari sumber energi konvensional, seperti gas alam, batu bara, minyak dan lain- lain dalam aplikasinya, bagaimanapun, masih menghasilkan emisi ozon gas CO2. Tulisan ini hendak membahas tentang perkembangan terakhir metode produksi hidrogen yang terkait dengan produksi hidrogen menggunakan energi surya (solar-hidrogen) untuk diaplikasikan di daerah terpencil. Metode yang dibahas adalah metode termokimia, fotoelektrokimia dan elektrokimia, di mana air adalah sebagai bahan bakunya. Dari pembahasan ini, keseluruhan proses dari metode fotoelektrokimia dan termokimia memiliki efesiensi yang rendah, sehingga kedua metode ini tidak menarik untuk di aplikasikan di daerah- daerah terpencil. Tulisan ini menyimpulkan bahwa metode produksi hidrogen yang paling cocok untuk aplikasi daerah terpencil adalah metode proses elektrokimia, di mana electrolyzer merupakan bagian dari proses yang paling penting untuk mendapatkan hidrogen tanpa emisi polutan udara atau gas rumah kaca. Tulisan ini sangat berguna bagi produsen, akademisi dan peneliti sistem solar-hidrogen.
Kata kunci: Energi surya, produksi Hidrogen, teknologi energi terbarukan
Abstract- Hydrogen production through solar energy technology plays a very important role in the development of sustainable energy systems. Traditionally, the various methods available for the production of hydrogen from conventional energy sources, such as natural gas, coal, oil and other application, however, still produces CO2 emissions of ozone gas. This paper is going to discuss about the latest developments of hydrogen production methods associated with the production of hydrogen using solar energy (solar-hydrogen) to be applied in remote areas. The method discussed is the thermochemical method, photoelectrochemical and electrochemical, where the water is as a raw material. From this discussion, the whole process of photoelectrochemical and thermochemical method has a low efficiency, so that these methods are not attractive to be applied in remote areas. This paper concludes that the hydrogen production method is most suitable for remote areas of application are electrochemical process method, in which the electrolyzer is part of the most important processes to obtain hydrogen without emission of air pollutants or greenhouse gases. This article is very useful for producers, academics and researchers solar-hydrogen system.
Keywords: Solar energy, Hydrogen production, renewable energy technologies
PENDAHULUAN
Sumber energi konvensional seperti kayu, batu bara, gas alam dan minyak bumi, telah digunakan dalam waktu yang lama. Persediaan sumber-sumber energi ini lama kelamaan akan habis, dan kini keberadaannya sudah pada tingkat situasi yang mengkhawatirkan, karena peningkatan populasi dan standar hidup penduduk dunia. Situasi ini mendorong banyak peneliti dan ilmuwan untuk menyelidiki sumber energi terbarukan sebagai energi alternatif (P. L. Zervas, H. Sarimveis, J. A. Palyvos, dan N. C. G.
Markatos, 2008). Sumber daya alam mulai dari sinar matahari atau energi surya, angin, dan panas
bumi, pada umumnya bersih, terbarukan dan berkelanjutan. Di antara sumber-sumber energi tersebut, energi surya adalah sumber energi yang khusus berasal dari matahari dalam bentuk radiasi matahari yang memberikan kontribusi terhadap ekonomi energi yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan di masa depan (O. C. Onar, M.
Uzunoglu, and M. S. Alam, 2008). Energi ini memiliki potensi untuk dikonversi langsung menjadi energi listrik melalui sel photovoltaic (PV) dan kemudian menghasilkan hidrogen dengan cara elektrolisis air. Energi surya muncul sebagai kekuatan pendorong yang kuat yang
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016
ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016
Kalimantan Selatan
2 mampu menjaga ketersediaan energi dengan
hidrogen sebagai pembawa energi. Energi surya tersedia di seluruh dunia dan dapat digunakan untuk meproduksi listrik menggunakan dua rute yang berbeda yaitu, PV dan panas matahari yang dikonsentrasikan melalui sistem kolektor. Menurut Mekhilef dkk., meningkatnya keprihatinan terhadap dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh pemanfaatan bahan bakar fosil konvensional, yang paling penting terkait dengan perubahan iklim, telah menjadi faktor utama yang mendorong transisi menuju energi hijau dan pembangkit tenaga paling menguntungkan dari sumber energi terbarukan yang berlimpah dan ramah lingkungan (S. Mekhilef, R. Saidur, and A. Safari, 2011).
Hidrogen diakui akan menjadi pembawa energi baru di masa depan. Hidrogen adalah salah satu solusi potensial untuk menjawab krisis energi dan pencemaran lingkungan saat ini, karena Hidrogen adalah energi yang bebas karbon dan ramah
lingkungan. Hidrogen terutama digunakan dalam industri kimia, tapi di masa depan, hidrogen akan menjadi bahan bakar yang signifikan untuk diaplikasikan di kawasan terpencil. Di antara banyak teknologi produksi hidrogen surya, beberapa diantaranya telah mencapai tahap industri dan komersial, sementara yang lainnya masih dalam tahap penelitian. Teknologi ini dikelompokkan menjadi tiga kelompok besar:
teknologi termokimia, fotoelektrokimia dan elektrokimia yang menawarkan energi alternatif yang menjanjikan dari energi surya. Tujuan dari tulisan ini adalah untuk menyajikan gambaran dari ketiga metode produksi hidrogen untuk aplikasi kawasan terpencil. Perbandingan dibuat berdasarkan efisiensi keseluruhan sistem, komponen dasar dari setiap proses, metode pemisahan air, area aplikasi potensial dan parameter operasi setiap proses.
Gambar 1. Garis besar teknologi produksi hidrogen dari energi surya terkonsentrasi menggunakan air sebagai bahan baku
Signifikansi lingkungan dan ekonomi yang relatif terhadap perkembangan ekonomi hidrogen didekati melalui cara surya. Keadaan penelitian dan kemajuan perkembangan terbaru pada produksi hidrogen surya yang terkait dengan teknologi yang disebutkan di atas disajikan.
Gambar 1 menunjukkan garis besar teknologi produksi hidrogen dari energi surya.
PRODUKSI HIDROGEN DENGAN ENERGI SURYA UNTUK KAWASAN TERPENCIL Termokimia
Metode termokimia adalah metode yang terlibat dalam produksi hidrogen dari energi surya melalui pemisahan air secara termokimia. Metode ini juga disebut thermolysis dimana hanya panas saja yang digunakan untuk menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen. J.E. Funk dkk menyatakan bahwa efisiensi keseluruhan yang
dicapai dengan menggunakan proses ini hampir 50%, di mana air akan terurai pada suhu 2500 oC (J.E. Funk et al. J. E. Funk, 2001), tetapi stabilitas bahan pada suhu ini dan juga sumber panas berkelanjutan tidak mudah tersedia (J. M.
Norbeck, J. W. Heffel, T. D. Durbin, B. Tabbara, J. M. Bowden, and M. C. Montani, 1996). Dalam hal masukan energi panas, molekul air dapat langsung dipisah oleh energi panas atau dipisah secara tidak langsung dengan bantuan beberapa tambahan bahan kimia lainnya (S. Baykara, 2004). Berdasarkan aspek bentuk energi masukan, thermolysis, dekomposisi termal dan metode termokimia dapat dipandang sebagai jenis/tipe yang sama, terlepas dari persyaratan atau kebutuhan suhu dan jalan dekomposisi langsung atau tidak langsung (Z. Wang, R. R. Roberts, G.
F. Naterer, and K. S. Gabriel, 2012). Representasi umum dari proses pemisahan air secara
Energi Surya
H2O
Fotoelektrokimia
Termokimia Elektrokimia
Hidrogen
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016
ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016
Kalimantan Selatan
3 termokimia dengan energi surya ditunjukkan pada
Gambar. 2. Ini adalah proses menggunakan sumber panas suhu tinggi untuk melaksanakan reaksi endotermik dengan radiasi surya terkonsentrasi.
Perangkat yang dapat digunakan untuk mencapai radiasi surya konsentrasi tinggi adalah cakram parabola (parabolic disks), tungku surya (solar furnace) dan sistem menara (tower systems).
Gambar 2. Prinsip dasar proses pemisahan air dengan metoda termokimia
Untuk metode termokimia, terdapat lebih dari 300 siklus termokimia, baik termal murni ataupun hibrida, telah dilaporkan (Z. Wang, R. R.
Roberts, G. F. Naterer, and K. S. Gabriel, 2012).
Kekurangan dari proses ini adalah bahwa suhu harus cukup tinggi, mencapai lebih dari 2000 oC untuk mencapai dekomposisi air langsung tanpa menggunakan bahan kimia tambahan lainnya (S.
Baykara, 2004). Suhu thermolysis langsung terlalu tinggi untuk pemilihan bahan tahan api dan konstruksi peralatan. Oleh karena itu, produk thermolysis adalah campuran gas hidrogen dan oksigen, yang menunjukkan risiko ledakan yang cukup besar pada suhu tinggi, bahan rezim (cara hidup) dan masalah kehilangan radiasi (C. Perkins, 2004). Untuk mengurangi suhu operasi, beberapa peneliti telah mengusulkan untuk menggunakan reaktan kimia atau katalis untuk menurunkan suhu di mana dua langkah siklus pemisahan air berdasarkan langkah oksidasi / reduksi logam- oksida. Siklus tersebut pada umumnya terdiri dari dua langkah sbb:
Disosiasi atau pemisahan:
MxOy → MxOy-1 + 1/2 O2 (1) Reduksi atau Pengurangan air:
MxOy-1 + H2O → MxOy + H2 (2) di mana M menunjukkan logam, dan subskrip x dan y menunjukkan jumlah atom logam dan oksigen dalam molekul oksida logam.
Meskipun siklus pemisahan air dua langkah berdasarkan oksida-logam oksidasi/ reduksi telah terintegrasi dengan proses termokimia, belum banyak perubahan pada suhu. Suhu masih tinggi di kisaran 1.500 0C - 2500 0C (Z. Wang, R. R.
Roberts, G. F. Naterer, and K. S. Gabriel, 2012).
Karena inilah, banyak peneliti tidak tertarik untuk melanjutkan proses termokimia dalam produksi hidrogen untuk kawasan terpencil.
Fotoelektrokimia
Proses photoelectrolysis biasanya menggunakan cahaya matahari untuk menghasilkan hidrolisis air. Proses ini juga dikenal sebagai fotoelektrokimia. Fotoelektrokimia air adalah disosiasi atau peruraian dari photocatalyser semikonduktor oleh arus listrik melalui pencahayaan. Konstruksi dasar fotoelektrokimia terdiri dari dua elektroda dicelupkan dalam elektrolit air yang tertampung dalam bejana, di mana salah satu atau kedua elektroda adalah photoactive dan disinari oleh cahaya matahari yang dapat menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen (M. Rekas, C. C. Sorrell, T. Bak, and J.
Nowotny, 2002). Elektroda yang di gunakan fotoelektrokimia adalah bahan semikonduktor mirip dengan yang digunakan di photovoltaics.
Bahan yang digunakan adalah dua bahan semikonduktor yang didoping, tipe-p dan tipe-n, terbawa bersama-sama membentuk sebuah persimpangan (junction) p-n (J. M. Norbeck, J. W.
Heffel, T. D. Durbin, B. Tabbara, J. M. Bowden, and M. C. Montani, 1996). Sebuah medan listrik permanen terbentuk ketika beban dalam tipe p dan tipe n menata ulang bahan di persimpangan. Dalam fotoelektrokimia, mereka diadopsi ketika setidaknya satu cahaya menyerap elektroda yang dibutuhkan, dan hanya sebagian atau tidak ada listrik untuk pengurangan atau oksidasi reaksi pada elektroda diperoleh dari sumber daya eksternal (Z.
Wang, R. R. Roberts, G. F. Naterer, and K. S.
Gabriel, 2012). Prinsip fotoelektrokimia adalah ketika foton dengan energi lebih besar dari celah pita bahan semikonduktor diserap di persimpangan, sebuah elektron dilepaskan dan lubang terbentuk. Ketika medan listrik hadir, lubang dan elektron dipaksa untuk bergerak dalam arah yang berlawanan, jika beban eksternal juga
H2O Reaksi
Termokimia a Energi Surya
1
2 2 2 2
H O H O
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016
ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016
Kalimantan Selatan
4 terhubung, akan menciptakan arus listrik (J.
Turner, G. Sverdrup, M. K. Mann, P.-C. Maness, B. Kroposki, M. Ghirardi, R. J. Evans, and D.
Blake, 2008). Reaksi proses fotoelektrokimia adalah sebagai berikut :
2hv + H2O → ½ O2 + H2 (3) di mana h adalah konstanta Planck dan n adalah frekuensi.
Dalam proses fotoelektrokimia bahan untuk menyerap sinar matahari adalah elektroda yang sangat mungkin mengalami korosi elektrokimia.
Meskipun demikian, banyak peneliti sedang mengembangkan bahan baru yang anti korusi dan berefisiensi tinggi. Proses fotoelektrokimia bisa dalam sistem hybrida dimana daya eksternal digunakan untuk meningkatkan potensi elektroda untuk meningkatkan kinerja fotoelektrokimia (Z.
Wang, R. R. Roberts, G. F. Naterer, and K. S.
Gabriel, 2012). Sistem Hybrida ini adalah kombinasi fotoelektrokimia dan elektrolisis air, di mana elektroda harus menjadi bahan penyerap sinar matahari. Z Wang, dkk menunjukkan bahwa sistem ini masih dipandang sebagai photoelectrolysis daripada elektrolisis air (Z.
Wang, R. R. Roberts, G. F. Naterer, and K. S.
Gabriel, 2012). Peningkatan kinerja fotoelektrokimia dapat diperoleh dengan optimalisasi photoanode (jumlah dan struktur elektronik) dan meningkatkan cahaya radiasi (K.
O. Iwu, A. Galeckas, A. Y. Kuznetsov, and T.
Norby, 2013). Simon dan kawan-kawan menyatakan bahwa proses fotoelektrokimia untuk produksi hidrogen (Gambar 3) masih dalam tahap penyelidikan dan pelaksanaannya hanya bisa diharapkan dalam jangka panjang (J. D. Holladay, J. Hu, D. L. King, and Y. Wang, 2009).
Gambar 3. Sebuah pengaturan sederhana unit fotoelektrokimia (Z. Wang, R. R. Roberts, G. F. Naterer, and K. S. Gabriel, 2012)
Gambar 4. Photovoltaic - Hidrogen (B. Paul, 2008)
Elektrokimia
Terlepas dari reformasi gas, elektrolisis air adalah proses elektrokimia yang memungkinkan dekomposisi air untuk unsur penyusunnya yakni hidrogen dan oksigen dengan menggunakan arus listrik yang melewati dua elektroda (J. Turner, G.
Sverdrup, M. K. Mann, P.-C. Maness, B.
Kroposki, M. Ghirardi, R. J. Evans, and D. Blake, 2008). Electrolyzers komersial suhu rendah memiliki efisiensi sistem 56% - 73% (70,1-53,4
kWh / kg H2 pada tekanan 1 atm dan suhu 25 oC).
Elektrodanya dapat berbentuk batangan (balok) atau pelat di mana reaksi terjadi pada permukaan elektroda.Reaksi kimia di anoda dan katoda:
Pada anoda:
H2O + listrik → 2H + + (1/2) O2 + 2e- (4) Pada katoda:
2H ++ 2e- → H2 (5) Reaksi elektrolisis secara umum:
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016
ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016
Kalimantan Selatan
5 H2O + listrik . H2 + (1/2) O2 (6)
Proses elektrolisis dapat terjadi pada kedua suhu, pada suhu lingkungan dan pada suhu tinggi.
Menurut Wang dkk, elektrolisis air bisa digunakan ketika listrik murni dari daya eksternal yang dihasilkan dari panel photovoltaic atau turbin digerakkan oleh uap yang dihasilkan oleh matahari atau gas lainnya. (Z. Wang, R. R. Roberts, G. F.
Naterer, and K. S. Gabriel, 2012). Elektroda dipisahkan oleh sebuah konduktor elektrolit yang memungkinkan transfer atau memindah partikel ion antara elektroda. Dalam proses ini, energi listrik dipasok ke sistem dan kemudian diubah menjadi energi kimia dalam bentuk hidrogen.
Produksi hidrogen dari energi matahari melalui elektrolisis air menggunakan dua teknologi yang berbeda. Teknologi yang paling umum adalah elektrolisis alkali dimana elektrolitnya adalah cairan, tetapi unit elektrolisis PEM (Proton Exchange Membrane) nya sedang dikembangkan.
Elektrolitnya padat karena alasan kepraktisan untuk produksi hidrogen berkualitas tinggi.
Elektrolisis air tidak efektif kecuali listrik berasal dari sumber terbarukan seperti energi surya dan energi angin (C. Perkins, 2004). Saat ini efisiensi panel fotovoltaik adalah sekitar 10-20% (W. G. J.
van Helden, R. J. C. van Zolingen, and H. A.
Zondag, 2004).
Proses elektrokimia untuk memproduksi hidrogen di kawasan terpencil telah dipelajari oleh Biddyut dkk. (B. Paul, 2008). Mereka menggunakan perangkai atau kopling susunan fotovoltaik (photovoltaic arrays) untuk elektrolizer PEM (Proton Exchange Membrane) nya (Gambar 4) sementara K. Agbossou dkk menggunakan angin - fotovoltaik untuk memproduksi hidrogen di kawasan terpencil dengan sistem energi terbarukan (K. Agbossou., M. L. Doumbia., and A.
Anouar., 2005).
Tabel 1. Perbandingan metode produksi hidrogen
Metode Termokimia Fotoelektrokimia Elektrokimia
Efisiensi % 40% - 50% tergantung pada siklus termokimia dan suhu (S. Kar, R. C.
Bindal, S. Prabhakar, and P. K. Tewari, 2012)
12,7% -18,2% tergantung pada iradiasi dan celah pita energi surya untuk bahan elektroda (C.-L. Tseng, C.- J. Tseng, K.-Y. Cheng, L.- W. Hourng, J.-C. Chen, L.- C. Weng, and S.-K. Wu, 2012)
73% -85% tergantung pada jenis proses elektrolisis dengan basis LHV atau HHV (S.
Siracusano, V. Baglio, N.
Briguglio, G. Brunaccini, A. Di Blasi, A. Stassi, R.
Ornelas, E. Trifoni, V.
Antonucci, and A. S.
Aricò, 2012) Aplikasi Aplikasi stasioner skala
besar
Pembangkit listrik tenaga termal.
Pengisian bahan bakar hidrogen karena stasiun proses sedikit diperlukan, sumber daya eksternal dapat dihindari, dan sistem distribusi hidrogen tambahan dapat dihindari juga.
Transpor Aplikasi stasioner Aplikasi tetap dan bergerak
Aplikasi produksi hidrogen skala besar maupun kecil
Aplikasi kawasan terpencil
Tekanan operasi 20 – 50 bar Udara (atmospheric) Udara (atmospheric)
Suhu oC >500 oC 374 oC 70 oC
Masukan energi Termal atau panas Listrik Listrik
Komponen dasar Lebih dari 3 Reaktor Termal
2 Elektroda dan elektrolit 2 Elektroda, elektrolit dan sunlight window Metode pemisahan air Memisahkan termal
(Thermal splitting)
Potensial Potensial
Perbandingan kelangsungan hidup (Viabilitas) Teknologi
Tabel 1 membandingkan metode produksi hidrogen dengan energi surya menggunakan air sebagai bahan baku dalam hal efisiensi, aplikasi, tekanan operasi, temperatur, jenis masukan energi, komponen dasar dan metode pemisahan air.
Produksi hidrogen dengan proses elektrokimia menghasilkan efisiensi yang lebih besar dibandingkan dengan proses termokimia dan fotoelektrokimia. Hal ini juga dioperasikan pada
suhu rendah dan tekanan atmosfer yang membuatnya secara teknis lebih menarik melalui berbagai aplikasi. Kekurangan utamanya adalah kebutuhan untuk catu daya listrik utama untuk elektrolisis. Di kawasan terpencil, hanya layak jika digabungkan secara efektif dalam sistem energi hibrida dengan salah satu generatornya tenaga surya atau angin, di mana penggunaan energi mentah yang dipanen dikelola secara cerdas diantaranya penggunaan langsung dan untuk tujuan elektrolisis. Meskipun output relatif akan
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016
ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016
Kalimantan Selatan
6 lebih kecil daripada menggunakan proses
termokimia dan fotoelektrokimia, masalah pasokan energi primer sangat kurang dan hal itu akan menyebabkan pengembalian investasi yang lebih baik karena biaya operasional lebih rendah secara signifikan. Perbaikan dalam segi teknologi sel PV dan electrolyzers PEM akan menyebabkan peningkatan hasil hidrogen dan peningkatan yang signifikan dalam hal efisiensi sistem secara keseluruhan.
SIMPULAN
Tulisan ini memberikan tinjauan berbagai metode produksi hidrogen menggunakan energi surya. Produksi hidrogen menggunakan energi surya dengan menggunakan air sebagai bahan baku dasar adalah teknologi masa depan yang harus terus dilakukan penelitian yang lebih terfokus untuk aplikasi kawasan terpencil. Proses elektrokimia menggunakan PV (photovoltaic) adalah metode yang paling sempurna dibanding teknologi lain untuk menghasilkan hidrogen, karena efisiensi prosesnya tinggi, terutama dengan penggunaan teknologi PEM (Proton Exchange Membrane), dan kompleksitasnya rendah dalam memasok sumber energi primer. Meskipun paling cocok untuk aplikasi di kawasan-kawasan terpencil, akan tetapi karena biaya overhead-nya tinggi maka teknologi ini disarankan hanya untuk aplikasi yang bersifat khusus dan atau dalam situasi kebutuhan energi yang bersifat mendesak.
Secara teknis diperlukan kemajuan di sektor teknologi PV dan electrolyzer karena dengan demikian akan menyebabkan biaya sistem produksi hidrogen akan lebih efektif dan lebih kuat.
DAFTAR PUSTAKA
B. Paul, 2008, "Optimal coupling of PV arrays to PEM electrolysers in solar – hydrogen systems for remote area power supply,"
International Journal of Hydrogen Energy, vol. 33, pp. 490-498.
C. Perkins, "Likely near-term solar-thermal water splitting technologies,2004, " International Journal of Hydrogen Energy, vol. 29, pp.
1587-1599.
C.-L. Tseng, C.-J. Tseng, K.-Y. Cheng, L.-W.
Hourng, J.-C. Chen, L.-C. Weng, and S.-K.
Wu, 2012, "Numerical analysis of the solar reactor design for a photoelectrochemical hydrogen production system,"
International Journal of Hydrogen Energy, vol. 37, pp. 13053-13059.
J. E. Funk, "Thermochemical hydrogen production past and present, 2001, " International Journal of Hydrogen Energy vol. 26 pp.
185 -190.
J. M. Norbeck, J. W. Heffel, T. D. Durbin, B.
Tabbara, J. M. Bowden, and M. C.
Montani, 1996, "Hydrogen Fuel for Surface Transportation, Society of Automotive Engineers Inc," ed: Warrendale PA,, p. 548.
J. Turner, G. Sverdrup, M. K. Mann, P.-C.
Maness, B. Kroposki, M. Ghirardi, R. J.
Evans, and D. Blake, 2008, "Renewable Hydrogen Production," International Journal of Hydrogen Energy, vol. 32 pp.
379 – 407.
J. D. Holladay, J. Hu, D. L. King, and Y. Wang, 2009, "An overview of hydrogen production technologies," Catalysis Today, vol. 139, pp. 244-260.
K. Agbossou., M. L. Doumbia., and A. Anouar., 2005, "Optimal Hydrogen Production In a stand alone Renewable Energy system.pdf," IEEE, pp. 2932-2936.
K. O. Iwu, A. Galeckas, A. Y. Kuznetsov, and T.
Norby, 2013, "Solid-state photoelectrochemical H2 generation with gaseous reactants," Electrochimica Acta, vol. 97, pp. 320-325.
M. Rekas, C. C. Sorrell, T. Bak, and J. Nowotny, 2002, "Photo-electrochemical hydrogen generation from water using solar energy.
Materials related aspects.," International Journal of Hydrogen Energy, vol. 27, pp.
991 – 1022.
O. C. Onar, M. Uzunoglu, and M. S. Alam, 2008,
"Modeling, control and simulation of an autonomous wind turbine/photovoltaic/fuel cell/ultra-capacitor hybrid power system,"
Journal of Power Sources, vol. 185, pp.
1273-1283.
P. L. Zervas, H. Sarimveis, J. A. Palyvos, and N.
C. G. Markatos, 2008, "Model-based optimal control of a hybrid power generation system consisting of photovoltaic arrays and fuel cells," Journal of Power Sources, vol. 181, pp. 327-338.
S. Mekhilef, R. Saidur, and A. Safari, 2011, "A review on solar energy use in industries,"
Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, pp. 1777-1790.
S. Baykara, 2004, "Hydrogen production by direct solar thermal decomposition of water, possibilities for improvement of process efficiency," International Journal of Hydrogen Energy, vol. 29, pp. 1451-1458.
S. Kar, R. C. Bindal, S. Prabhakar, and P. K.
Tewari, 2012, "The application of membrane reactor technology in hydrogen production using S – I thermochemical process: A roadmap," International Journal
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016
ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016
Kalimantan Selatan
7 of Hydrogen Energy, vol. 37, pp. 3612-
3620.
S. Siracusano, V. Baglio, N. Briguglio, G.
Brunaccini, A. Di Blasi, A. Stassi, R.
Ornelas, E. Trifoni, V. Antonucci, and A. S.
Aricò, 2012, “An electrochemical study of a PEM stack for water Electrolysis”, International Journal of Hydrogen Energy.
37, pp 1939-1946.
W. G. J. van Helden, R. J. C. van Zolingen, and H.
A. Zondag, "PV thermal systems: PV
panels supplying renewable electricity and heat, 2004, " Progress in Photovoltaics:
Research and Applications, vol. 12, pp.
415-426.
Z. Wang, R. R. Roberts, G. F. Naterer, and K. S.
Gabriel, 2012, "Comparison of thermochemical, electrolytic, photoelectrolytic and photochemical solar- to-hydrogen production technologies,"
International Journal of Hydrogen Energy, vol. 37, pp. 16287-16301.
