LAPORAN
MESIN TEKNOLOGI TERAPAN
“Kompor Berbahan Bakar Gas dari Hasil Elektrolisis Air Dan Fermentasi Limbah Sayuran”
Disusun Oleh :
Daniel Fifaldi Nardo 1306279
Dosen Pembimbing : Hendri Nurdin, MT
PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikumWr.Wb
Pujisyukurkehadirat Allah SWT atasberkattaufikdanhidayah-Nya yang masih senantiasa tercurahkan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini dengan lancar. Sholawat beriring salam kita ucapkan kepada Rasulullah SAW, yang telah memperjuangkan umatnya dar ijajahan kezhaliman menuju kemerdekaan yang penuh dengan ilmu pengetahuansebagaimana yang telah kita rasakan saat ini.
Dengan izin Allah SWT jualah kiranya penulis berhasil menyelesaikan tugas laporan mata kuliah mesin teknologi terapan dengan judul “Kompor Berbahan Bakar Gas dari Hasil Elektrolisis Air Dan Fermentasi Limbah Sayuran”
Dalam menyelesaikan laporan ini, peneliti mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Hendri Nurdin, MT selaku dosen mata kuliah Mesin Teknologi Terapan
yang telah banyak membantu dan memberikan bimbingan untuk penyelesaian konsep rancangan ini.
2. Kedua orangtua tercinta, yang telah memberikan semangat, motivasi dan nasehat serta membantu materil sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini.
3. Teman-teman jurusan pendidikan teknik mesin yang telah banyak memberikan bantuan sehingga terselesaikannya laporan ini.
Semoga laporan dan konsep rancangan ini bisa bermanfaat bagi kehidupan masyarakat, menjadi amal ibadah dan diberi balasan yang berlipat ganda oleh Allah SWT. Wassalamuaalaikum Wr Wb.
Padang , Mei 2015
BAB I problematika masyarakat saat ini akan keterbatasan bahan alam sebagai sumber energi, pemanfaatan bahan alternatif akan dapat menawarkan solusi praktis menghadapi tantangan persediaan sumber daya alam yang semakin berkurang. Apalagi keterbatasan sumber daya yang ada di alam ini karena merupakan bahan yang tidak dapat diperbarui.Belum lagi harga pokok bahan bakar yang terus menaik sejalan dengan perkembangan zaman dan krisis yang terjadi di Negara ini.
Kita tahu bahwa Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk 245,9 juta jiwa. Jumlah penduduk yang begitu besar tersebut memberikan potensi yang sangat besar sekaligus membawa kebutuhan besar yang harus dipenuhi.Salah satu kebutuhan yang mutlak harus dipenuhi adalah kebutuhan terhadap bahan bakar. Namun sayangnya kebanyakan kebutuhan terhadap bakar di Indonesia dipenuhi oleh bahan bakar yang tak tergantikan, contoh: Batu Bara, BBM, dan Gas Alam. Yang sebenarnya dapat digantikan oleh beberapa sumber energi altenatif, salah satubnya adalah biogas.
Saat ini di lingkungan sekitar telah mengalami suatu problematika yang sangat penting. Sumber energi utama berupa bahan bakar yang banyak didapatkan dari kekayaan alam kini mulai punah. Hal ini disebabkan karena kebutuhan masyarakat akan sumber energi semakin meningkat sedangkan alat pemenuh kebutuhannya yang berupa bahan bakar terbatas jumlahnya. Dan membutuhkan waktu yang lama untuk proses produksinya kembali, atau bahkan sudah tidak bisa diperbaharui lagi.
mudah dan sumber bahan bakar LPG dalam bentuk tabung 3 kg dan 12 kg mudah didapatkan di toko-toko terdekat. Sumber energi lain yang dimanfaatkan adalah sumber energi listrik dengan menggunakan peralatan-peralatan masak yang dapat digunakan denngan menggunakan energi listrik. Memasak dengan menggunakan energi llistrik ini pun tidak banyak membantu dalam upaya penghematan energi dan penggunaan energi ramah lingkungan karena energi pemakaian listrik di masyarakat sangat tinggi dan beberapa tempat pembangkit listrik masih menggunakan energi fosil untuk tenaga pembangkitnya.
Adanya problematika ini, banyak masyarakat yang mengeluh dan mengharapkan adanya kebijakan dari pemerintah untuk mengatasi masalah ini. Oleh karena itu, sebagai mahasiswa terpelajar yang sudah sepantasnya membantu pemerintah, penulis ingin memberikan suatu pendapat, pemikiran, dan penelitian yang diharapkan dapat membantu mengatasi masalah tersebut. Dalam karya tulis ilmiah ini, penulis menuangkan pemikiran tentang bagaimana cara menemukan sumber energi alternatif pengganti sumber energi yang didapat dari alam.
Tujuan di dalam pembuatan penelitian adalah untuk menguji apakah air dan limbah sayuran dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan yang memiliki efisiensi lebih tinggi dibandingkan dengan sumber bahan bakar minyak. Dan manfaat penelitian adalah untuk memberikan informasi serta solusi bagi masyarakat luas untuk dapat menggunakan dan mendapatkan sumber energi yang mudah, murah, dan efisien, sehingga mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak yang ketersediaannya terbatas di alam ini.
Sumber yang digunakan dalam penelitian dan penyelidikan karya ilmiah adalah dariberbagai sumber yang telah penulis dapatkan. Berbagai sumber didapat dari internet, pengarahan, serta informasi dari beberapa buku ilmu pengetahuan yang kemudian dibandingkan dan diambil kesimpulannya.
B. Rumusan Masalah
Air merupakan sumber daya alam yang jumlahnya tidak terbatas, yang memiliki struktur kimia H2O jika dihidrolisis dapat menghasilkan gas hidrogen.Sedangkan limbah sayuran yang biasanya dibuang mengandung selulosa yang berpotensi dijadikan bahan pengganti gas.
C. Tujuan
Penulisan laporan gagasan “Kompor Berbahan Bakar Gas dari Hasil Elekrolisis Air Dan Fermentasi Limbah Sayuran” dalam Mata Kuliah Mesin Teknologi Terapan ini pada dasarnya bertujuan memberikan solusi untuk memanfaatkan air dan limbah sayuran sebagai sumber energi alternatif pengganti bahan bakar atau gas.Analisa data dan informasi yang dituangkan dalam bentuk gagasan proses atau produksi ini diharapkan dapat menjadi referensi untuk mengembangkan pemanfaatan sumber energi alternatif.
D. Manfaat
1. Bagi Masyarakat
Hasil penelitian karya ilmiah ini diharapkan bisa dijadikan pertimbangam dalam menyelesaikan masalah atau sebagai jalan keluar untuk mencari sumber energi alternatif yang murah dan mudah didapat. Serta digunakan sebagai pengganti sumber energi dari alam yang selama ini hampir mengalami kepunahan yang disebabkan karena banyaknya kebutuhan dan minimalnya bahan sumber energi tersebut. Oleh karena itu, dengan adanya penulisan ini masyarakat dapat memperoleh sumber energi yang murah, mudah didapat dan efisien.
2. Bagi Mahasiswa
Agar mahasiswa berfikir lebih peka lagi terhadap sekitarnya. Sesuatu yang tidak manfaat belum tentu tidak dapat dimanfaatkan seperti limbah sayuran.
3. Bagi pemerintah,
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Teori Pendukung
1. Fuel Cells ( Sel Bahan Bakar )
Di zaman modern seperti sekarang ini, listrik bukanlah hal yang baru lagi bagi kita.Energi multifungsi ini sangat berperan besar dalam kehidupan. Terutama untuk manusia. Bahkan mungkin, kita tak akan bisa hidup walau sehari tanpa listrik. Sebaliknya, hal itu tidak berlaku pada zaman dulu, ketika listrik belum ditemukan. Penerangan di malam hari saja, saat itu sudah cukup dengan mengandalkan api. Beruntung, kita hidup di zaman yang canggih seperti sekarang.Segala alat, sarana, dan prasarana penunjang dan pemanja hidup sudah lengkap tersedia.Tentu kita masih ingat bagaimana evolusi energi listrik terjadi hingga seperti sekarang.Salah satu tahapnya adalah penggunaan accumulator
atau yang biasa kita sebut sebagai accu atau aki.Alat penghasil listrik ini dulu sering kita jumpai sebagai penghidup televisi.
Sejak saat itu sel groove banyak digunakan. Akan tetapi, karena listrik yang dihasilkan sedikit dan tidak mencukupi lagi untuk kebutuhan listrik yang semakin besar, lambat laun sel Grove mulai tergeser.Namun, sel Grove tetap menjadi dasar acuan pengembangan fuel cell selanjutnya.Temuan-temuan fuel cell selanjutnya bermunculan. Di tahun 1889, kata fuel cell pertama kali diperkenalkan oleh Ludwig Mond dan Charles Langer yang mencoba membuat
fuel cell yang dipakai untuk industri batu bara. Walaupun sumber lain ada juga yang mengatakan bahwa kata fuel cell pertama kali dipakai oleh William White Jaques. Jaques juga adalah peneliti pertama yang memakai asam fosfat sebagai elektrolit.
Di tahun 1920 penelitian fuel cell di Jerman membuka jalan bagi pembuatan siklus karbonat dan fuel cell oksida padat seperti yang ada sekarang ini. Di tahun 1932, seorang insinyur Francis T. Bacon memulai penelitian penting dalam fuel cell.Dulunya fuel cell menggunakan elektroda platina dan asam sulfat sebagai elektrolit di mana platina sangat mahal dan asam sulfat sangat korosif (membuat cepat berkarat).Di sini Bacon mengembangkan katalis platina yang sangat mahal itu dengan sel oksigen dan hidrogen yang memakai elektrolit alkali yang tidak korosif serta elektroda yang tidak mahal.Penelitiannya berlangsung hingga tahun 1959.dalam pendemonstrasian model desainnya menghasilkan 5.000 watt yang dapat menghidupkan mesin pengelas. Fuel cell tersebut akhirnya disebut sebagai Bacon Cell. Seorang insinyur Allis-Chalmers Manufacturing Company, di bulan Oktober tahun 1959 mendemonstrasikan 20 traktor bertenaga kuda yang merupakan mesin pertama menggunakan fuel cell.
Sebuah produsen alat elektronik terkenal di Amerika, selama tahun 1960-an memproduksi tenaga listrik berbasis fuel cell untuk NASA sebagai tenaga pesawat ruang angkasanya yaitu Gemini dan Apollo. Sistem fuel cell yang dipakai dalam alat ini berdasar pada sel Bacon.Sampai sekarang, tenaga yang dipakai dalam pesawat ruang angkasa tetap memakai fuel cell karena dengan
kali diluncurkan pada tahun 1993 dan untuk mobil biasa di Eropa dan Amerika kini telah banyak dipakai.Sejumlah produsen mobil mewah dan produsen mobil kelas menengah juga mulai mengembangkan mobil yang memakai fuel cell ini, sejak tahun 1997.
Sejak saat itu bermunculan temuan-temuan yang lebih mutakhir tentang mobil yang bertenaga fuel cell ini.Promosi yang dilakukan besar-besaran dengan mengedepankan ramah dan amannya emisi yang dihasilkan kendaraan sehingga lingkungan yang bebas polusi dan takkan mengganggu lingkungan, kemudian juga dapat diperbaruinya bahan bakar yang akhirnya mengurangi pemakaian BBM.Ditambah lagi bermunculannya tempat-tempat penjualan bahan bakar ini, seperti adanya pom-pom hidrogen.Tak hanya itu, teknologi
fuel cell yang ditemukan juga menjadi bervariasi, seperti ditemukannya fuel cell
yang lebih efisien dalam menghasilkan gas hidrogen hingga jumlahnya semakin berlipat. Teknologi ini bahkan melibatkan proses fermentasi oleh mikroba yang sebelumnya sangat mustahil sekali di dalam produksi bahan bakar.
Teknologi ini berkembang sejak tahun 2.000 yang kita kenal sebagai MFC atau Microbial Fuel Cell. MFC ini selain menghasilkan hidrogen yang banyak hingga 4 kali lipat dari fuel cell biasa, substrat yang dipakai mikroba dalam berfermentasi adalah limbah rumah tangga, industri ataupun limbah pertanian yang tidak terpakai sehingga selain yang dihasilkan adalah gas hidrogen juga didapatnya produk akhir berupa air bersih yang tentu saja dapat dipakai untuk berbagai macam kebutuhan.
2. Hidrogen
bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana.Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses hidrolisis.
Senyawa ionikhidrogen dapat bermuatan positif (kation) ataupun negative (anion). Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur dan dapat dijumpai dalam air dan senyawa-senyawa organic.Hidrogen sangat penting dalam reaksi asam basa yang mana banyak reaksi ini melibatkan pertukaran proton antar molekul terlarut.Entalphi pembakaran hidrogen adalah -286kJ/mol. Hidrogen terbakar menurut persamaan 2H2(g) + O2(g) → 2H2O (l) + 572 kJ.
Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan, hidrogen dapat meledak seketika dengan api dan akan meledak sendiri pada temperatur 560°C. karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen lebih ringan dari ledakan hidrokarbon.
Bakteri metanogen merupakan salah satu jenis bakteri yang dapat menghasilkan sumber energi.Sumber energi yang dapat dihasilkan oleh bakteri ini adalah hidrogen.Hidrogen merupakan gas yang dilepaskan jika bahan-bahan organik difermentasi atau mengalami proses metanisasi. Proses fermentasi (penguraian material organik) tersebut terjadi secara anaerob (tanpa oksigen). Hidrogen terdiri atas beberapa macam gas, antara lain metana (55-75%), karbon dioksida (25-45%), nitrogen 0.3%), hidrogen (1-5%), hidrogen sulfida (0-3%), dan oksigen (0.1-0.5%).Persentase terbesar dalam hidrogen ini, metan, membuat gas ini mudah terbakar dan dapat disamakan kualitasnya dengan gas alam setelah dilakukan pemurnian terhadap gas metana.
3. Proses menghasilkan Hidrogen sebagai pengganti bahan bakar gas
Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air H2O menjadi kation hidrogen (H+) dan anion (OH-) Memanfaatkan katalis berbahan mangan
(Mn) yang akan mengoksidasi air menjadi oksigen dan hidrogen. Pemberian tegangan listrik akan mengubah mangan (II) pada birnessite teroksidasi menjadi mangan (IV). Selanjutnya pemaparan dengan cahaya matahari akan mengembalikan bentuk mangan (IV) menjadi mangan (II) dan mengubah dua molekul air menjadi satu molekul oksigen, empat proton hidrogen, dan empat electron. Selanjutnya proton dan electron tersebut akan berikatan menjadi dua molekul hidrogen.
Wikipedia (2006) menyatakan laju pertumbuhan penggunaan hidrogen di dunia saat ini adalah 10% per tahun dan terus meningkat. Untuk tahun 2004, produksi hydrogen dunia mencapai 50 juta metrik ton (million metric tons -MMT) atau setara dengan 170 juta ton minyak bumi. Diharapkan pada tahun 2010 sampai 2020, laju penggunaan hidrogen bisa menjadi dua kali lipat dari laju penggunaan saat ini.Industri di USA sendiri telah menghasilkan 11 juta metrik ton hidrogen per tahun dan nilai ini setara dengan energi termal sebesar 48 GW.Jumlah hidrogen tersebut dihasilkan dengan proses reforming gas alam (5% dari total kebutuhan gas alam nasional) dan melepaskan 77 juta ton CO2 per tahun (World Nuclear Association, August 2007).
4. Proses gas metana sebagai pengganti bahan bakar gas
Penghasilan metana dapat mencapai kondisi optimum jika bakteri-bakteri yang terlibat dalam proses tersebut berada dalam lingkungan yang nyaman. Berikut ini merupakan beberapa hal yang perlu diperhatikan agar bakteri-bakteri penghasil hidrogen dapat menghasilkan gas secara optimum, yaitu:
a) Lingkungan abiotis
Bakteri yang dapat memproduksi gas metan tidak memerlukan oksigen dalam pertumbuhannya (anaerobik). Oleh karena itu, biodigester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis (tanpa kontak langsung dengan Oksigen (O2)).
b) Temperatur
Secara umum terdapat 3 rentang temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:
1) Psikrofilik (suhu 0 – 25°C), optimum pada suhu 20-25°C 2) Mesofilik (suhu 20 – 40°C), optimum pada suhu 30-37°C 3) Termofilik (suhu 45 – 70°C), optimum pada suhu 50-55°C
Temperatur merupakan salah satu hal yang penting bagi pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri. Menjaga temperatur tetap pada kondisi optimum yang mendukung pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri, akan meningkatkan produksi hidrogen.
c) Derajat keasaman (pH)
Bakteri asidogen dan metanogen memerlukan lingkungan dengan derajat keasaman optimum yang sedikit berbeda untuk berkembangbiak.pH yang rendah dapat menghambat pertumbuhan bakteri asidogenesis, sedangkan pH di bawah 6,4 dapat meracuni bakteri metanogenesis. Rentang pH yang sesuai bagi perkembangbiakan bakteri metanogenesis 6,6-7 sedangkan rentang pH bagi bakteri pada umumnya adalah 6,4-7,2. Derajat keasaman harus selalu dijaga dalam wilayah perkembangbiakan optimum bagi bakteri agar produksi hidrogen stabil.
d) Rasio C/N bahan isian
C/N yang terlalu rendah akan menyebabkan akumulasi ammonia sehingga pH dapat terus naik pada keadaan basa hingga 8,5. Kondisi tersebut dapat meracuni bakteri metanogen.Kadar C/N yang sesuai dapat dicapai dengan mencampurkan beberapa macam bahan organik, seperti kotoran dengan sampah organik.
Gas metana terkenal luas sebagai bahan bakar ramah lingkungan, karena dapat terbakar dengan sempurna sehingga tidak menghasilkan asap yang berpengaruh buruk terhadap kualitas udara. Karena sifatnya tersebut, gas metana merupakan gas bernilai ekonomis tinggi. Dari 5 ton bahan baku sampah pasar tradisional yang diolah melalui teknologi anaerobik akan menghasilkan 0,9 sampai dengan 1,8 meter kubik metana per hari. Dengan jumlah metana yang sedemikian maka akan cukup digunakan untuk memasak bagi 20 warung di sekitar pasar.
Apabila jumlah bahan baku yang digunakan lebih banyak lagi, maka metana tersebut dapat dimanfaatkan untuk keperluan bahan bakar genset ataupun penggerak turbin pembangkit listrik tenaga uap. Selain gas metana, produk bermutu lainnya dari teknologi anaerobik adalah pupuk organik yang siap pakai dengan kandungan unsur hara yang jauh lebih tinggi dibanding bahan baku awalnya. Hal ini dikarenakan telah terjadi pemekatan berbagai unsur hara dalam residu proses anaerobik karena lepasnya senyawa kimia karbon dan hidrogen dalam proses pembentukan gas metana. Disamping dua produk diatas, teknologi anaerobik juga mempunyai nilai tambah yaitu : Dari seratus persen sampah, yang dapat dimanfaatkan menjadi metana hanya 69 persennya, yang terdiri dari 42 persen sampah organik dan 27 persen sampah sisa makanan.
Sampah organik berasal dari bahan tumbuhan yang diambil dari alam atau dihasilkan dari limbah kegiatan pertanian, kegiatan rumah tangga, industri,atau limbah perikanan. Yang termasuk dalam kategori sampah organik misalnya, dedaun, sampah dapur, sisa sayuran, kulit buah, buah, dan sayuran yaang busuk, jerami, dan sekam. Sumber lain yang juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan metana adalah kotoran ternak seperti kotoran sapi, kerbau, kambing, kuda, sapi, dan lainnya.
Penerapan perancangan elektrolisis air sehingga menjadi hidrogen adalah :
1. Hidrogen (yang ditampungdalam sebuah tabung khusus) dialirkan melewati anoda,danoksigen/udaradialirkanpadakatoda.
2. Pada anoda dengan bantuan katalis platina Pt hidrogen dipecah menjadi bermuatanpositif(ion/proton),dannegatif(elektron).
Proses hidrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut : 2H2O(aq) → 2H2(g) + O2(g)
Hidrogen dapat diperoleh dari proses elektrolisis dari air. Namun, karena energi listrik dibutuhkan selama berlangsungnya proses bersumber dari accumulator sehingga semakin lama energi nya semakin habis, sangat sedikit hidrogen yang diproduksi menggunakan metode ini yaitu hanya sekitar 5-20%.
BAB III
METODE KEGIATAN A. Metode
1. Studi literatur melalui buku dan diktat kuliah. 2. Pencarian data informasi melalui media internet. 3. Observasi.
B. Pelaksanaan
Arus listrik yang mengalir melalui kabel dan diteruskan ke elektroda yang berada didalam air menimbulkan proses elektrolisasi, dari proses ini menghasilkan gas hydrogen, hidrogen ini ditampung ke tabung gas untuk kemudian disalurkan ke kompor gas melalui sebuah regulator dan selang. dan kompor gas pun bisa menyala, kesimpulan nya kompor ini adalah kompor berteknologi hybrid yang menggunakan energi listrik sebagai pemicu proses elektrolisasi, berbeda dengan kompor listrik konvensional yang langsung mengubah energi listrik menjadi panas, kompor ini menggunakan energi listrik untuk memperoleh hidrogen dari air dan hidrogen inilah yang digunakan untuk proses pembakaran sehingga bisa menjadi api untuk memasak.
2. Konversi limbah sayuran menjadi Metana.
Masukkan eceng gondok atau sisa sayuran sampai setengah tabung kotak atau silinder yang telah didesign sedemikian rupa sehingga bersifat thermostat.Isilah wadah tersebut dengan air secukupnya lalu tutup yang rapat (jangan sampai ada lubang sedikit pun).Simpan selama 7 hari dalam kondisi kedap udara dan suhu sehingga dapat menjaga kelembapan dan temperatur.Siapkan pipa logam dengan diameter 10 mm sepanjang 10 cm dan 20 cm (2 buah).Siapkan selang plastik aquarium dengan diameter 1 cm, sepanjang 1 meter.
C. Pendukung ( Alat dan bahan ) 1. Limbah Sayuran
2. Pisau
Gambar : Kompor Berbahan Bakar Gas dari Hasil Elekrolisis Air dan Fermentasi Limbah Sayuran
Gambar : Kompor Berbahan Bakar Gas dari Hasil Elekrolisis Air dan Fermentasi Limbah Sayuran
Accumulator
BAB IV HASIL A. Konsepsi hasil
dalam penggunaan bahan bakar ini secara aman. Perlu diperhatikan bahwa (hydrogen fuel) ini sendiri sangat ramah lingkungan, namun dalam memproduksi bahan bakar masih harus banyak yang diperhatikan.Secara keseluruhan sangat mungkin terjadi penghematan energi.Walaupun sisi ramah lingkungannya masih hanya di sisi pemanfaatan, bukan pembuatan fuel hydrogen. Dalam dekade mendatang dengan harga minyak yang melangit serta kesadaran efisiensi energi, maka teknologi hidrogen akan menjadi sangat penting. Hidrogen adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Sebagai unsur yang paling berlimpah, hidrogen memiliki potensi untuk dibuat sebagai energi terbarukan. Hidrogen akan menjadi pemasok energi utama untuk pembangkit listrik dengan sel bahan bakar, sebagai bahan bakar mesin kendaraan, dan penggunaan-pengguanaan lainnya. Hal ini disebabkan karena sifat dari hidrogen yang ramah lingkungan dan mudah untuk dikonversi menjadi sumber energi. Penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar tidak memberi efek rumah kaca, hujan asam, dan kerusakan lapisan ozon sehingga tidak merusak lingkungan. Kendaraaan dengan teknologi sel bahan bakar hidrogen dinilai memiliki efisiensi tiga kali lebih tinggi dibandingkan kendaraan bermesin yang menggunakan bahan bakar bensin.
Beberapa cara dapat dilakukan untuk membuat gas hydrogen diantaranya dengan menggunakan metode elektrolisis air yaitu pemanfaatan arus listrik untuk menguraikan air menjadi unsur-unsur pembentuknya, yaitu H2 dan O2. Gas hidrogen muncul di kutub negatif atau katoda dan oksigen berkumpul di kutub positif atau anoda. Hidrogen yang dihasilkan dari proses electrolisa air berpotensi menghasilkan zero emission, apabila listrik yang digunakan dihasilkan dari generator listrik bebas polusi seperti energi angin atau panas matahari. Namun demikian dari sisi konsumsi energi, cara ini memerlukan energi listrik yang cukup besar.
B. Perhitungan
sampai 10 hari untuk menghasilkan metana dengan suhu optimum 35°C dan pH optimum pada range 6,4 – 7,9. Bakteri pembentuk metana yang digunakan yaitu bakteri anaerob seperti Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus dan Methanosarcina (Price and Paul, 1981).
Metana yang dibuat mengandung gas CH4 sebesar 55 – 65 %, gas CO2 sebesar 30 – 35 % dan sedikit gas hidrogen (H2), gas nitrogen (N2) dan gas – gas lain. Panas yang dihasilkan sebesar 600 BTU/cuft.Sedangkan, metana yang dibuat dari gas alam mengandung gas CH4 sebesar 80 % dengan panas sebesar 1000 BTU/cuft. Kandungan gas CH4 dari metana dapat ditingkatkan dengan memisahkan gas CO2 dan gas H2S yang bersifat korosif .
Secara percobaan, menghitung volume Hidrogen dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu:
W = berat zat hasil elektrolisis E = massa ekivalen zat elektrolisis Ar = massa atom relative
N = jumlah electron yang terlibat I = arus ( ampere )
T = waktu ( detik)
Untuk Jumlah hydrogen yang dihasilkan dalam 1 hari adalah
C. Diskusi Hasil
Penambahan dan saran dari forum diskusi dan juga dosen pembimbing mata kuliah mesin teknologi terapan :
1. Dalam praktek fermentasi sayuran, seharusnya wadahnya ditanam agar suhu stabil dan kalau bisa dibuat sebuah rekayasa teknologi yang dapat menjaga kestabilan suhu.
2. Selain accumulator mobil, sumber arus listrik yang digunakan sebaiknya menggunakan colokan listrik langsung dari rumah tangga.
3. Pembagian tugas lebih diperjelas, karena pada diskusi sebelumnya belum terdapat kontruksi pembuatan kompor gas.
BAB V KESIMPULAN A. Kesimpulan
seperti peptida, asam amino, dan gula sederhana.Kelompok bakteri hidrolisa, seperti Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis Enterobactericeae yang melakukan proses ini. Metanogenesis ialah proses pembentukan gas metan dengan bantuan bakteri pembentuk metan seperti Mathanobacterium, Mathanobacillus,
Methanosacaria, dan Methanococcus. Tahap ini mengubah asam-asam lemak rantai pendek menjadi H2, CO2, dan asetat. Asetat akan mengalami dekarboksilasi dan
reduksi CO2, kemudian bersama-sama dengan H2 dan CO2 menghasilkan produk
akhir, yaitu metan (CH4) dan karbondioksida (CO2). Hidrogen sangat potensial
sebagai energi bahan bakar yang mendukung penciptaan lingkungan yang bersih dan juga mengurangi ketergantungan mengimport sumber energi.
B. Rekomendasi
Beberapa hal yang penulis sarankan adalah pengembangan yang lebih luas dari penelitian ini, mengingat manfaatnya yang begitu luas dan berdampak besar.Selain itu, dengan pemanfaatan energi alternatif baru diharapkan dapat mencukupikebutuhan energi nasional tanpa terfokus pada bahan bakar fosil saja. Selain itu,perlu adanya sosialisasi dan pemberian wawasan bagi masyarakat luas sehinggaupaya-upaya untuk pemanfaatan energi alternatif yang ramah lingkungan dan pengelolaan lingkungan hidup dapat lebih baik serta menumbuhkan kesadaranmasyarakat akan manfaatnya.
DAFTAR PUSTAKA
Ban, Kazuhiro, K.Nishizuka, M.Kaieda, T.Matsumoto, A.Kondo, H.Noda and H.Fukuda 2002. Repeated use of whole-cell biocatalysts immobilizedwithin biomass support particles for biosolar fuel production. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 17: 157-165.
Chang, Raymond.2004.Kimia Dasar. Erlangga : Jakarta
http://www.geocities.com/mydah_99/mweb2.htm diakses pada April 2015
