REVIEW ANORGANIKPRODUKSI GAS

HIDROGEN

Oleh :Muhamad RizalShelvianaWindiSofiana

Kimia III A

ABSTRAKPenelitian mengenai produksi gas hidrogen dari berbagai macam bahan telah dilakukan. Fokus penelitian ini adalah untuk memanfaatkan bahan-bahan yang belum termafaatkan secara optimal menjadi gas hidrogen yang dibutuhkan sebagai sumber fuel cell, sumber energi yang ramah lingkungan. Produksi gas Hidrogen dapat dilakukan dengan berbagai cara antar lain adalah dengan menggunakan limbah alumunium , fotokatalik dan elektrolisis air. Penelitian ini diawali dengan mencari katalis (H2SO4, NaOH, KOH dan NaCl), yang optimal untuk produksi gas hidrogen dari limbah alumunium foil. Tahap selanjutnya adalah mempelajari pengaruh konsentrasi katalis dan jumlah limbah alumunium foil dan limbah alumunium dari kaleng minuman untuk produksi gas hidrogen. Selain itu, NaTaO3 dilaporkan menjadi salah satu kandidat fotokatalis yang paling efisien dalam memproduksi hidrogen dari air meskipun tanpa kokatalis. Serta dalam menggunakan elektrolisis adalah dilakukan proses elektrolisis dengan variasi tegangan dan variasi kadar salinitas. Elektrolit yang digunakan adalah NaCl (natrium chlorida) dengan variasi tegangan (2,1V;6V;12V) dan variasi kadar salinitas (0,5‰;15‰;35‰). Elektroda yang digunakan adala sebagai anoda dan stainless steel sebagai katoda akan dialiri arus bermuatan positif pada dan bermuatan negatif pada katoda.

PendahuluanKrisis energi yang melanda Indonesia dikarenakan karena jumlah penduduk yang semakin meningkat berpengaruh langsung terhadap konsumsi bahan bakar. Energi yang dari fosil termasuk energi yang tidak dapat diperbaharui sehingga semakin menipis. Hidrogen sangat dimungkinkan menjadi alternatif bahan bakar masa depan. Proses produksi hidrogen dapat dilakukan secara biologi maupun secara kimiawi. Pada penelitian untuk memanfaatkan limbah alumunium foil untuk produksi hydrogen, dengan menggunakan katalis NaOH. Produksi hidrogen (H2) dari air secara fotokatalitik menggunakan cahaya matahari Oleh karena itu, studi tentang NaTaO3 semikonduktor fotokatalis menjadi trending topik dalam kajian solar cell hydrogen dewasa ini. Melakukan proses elektrolisis menggunakan air khususnya air laut. Produksi gas hidrogen dari NaCl merupakan cara yang dapat dilakukan untuk mendapatkan gas hidrogen. Gas hidrogen yang tinggi memberikan tingkat emisi yang mendekati zero emission.

Metode PenelitianLimbah Alumunium

Sejumlah katalis (H2SO4, NaOH, KOH dan NaCl) dengan konsentrasi masing-masing 3 M sebanyak 25 mL direaksikan dengan limbah aluminium foil seberat 0,01 gram. Waktu yangdibutuhkan untuk proses reaksi tersebut dicatat. Gas hidrogen yang dihasilkan diukur tekanannya dengan CASSY LAB Version 1.41. Larutan NaOH 5 M sebanyak 25 mL masing-masing direaksikan denga limbah aluminium foil sebesar 0,01 ; 0,02 ; 0,03 ; 0,04 ; 0,05 g.

Fotokatalitik

Fotokatalis NaTaO3 disintesis melalui prosedur sol-gel menggunakan larutan hidrogen peroksida sebagai pelarut. Kokatalis disiapkan dengan melarutkan garam nikel nitrat ke dalam airselanjutnya dideposisi pada permukaan NaTaO3 dengan metode impregnasi untuk mempromosikan H2. Reaksi fotokatalitik dilangsungkan dalam reaktor gelas terbuat dari pyrex disinari dengan cahaya ultra violet. Gas hasil reaksi dialirkan ke dalam kolektor gas.

ElektrolisisPenelitian terhadap produksi gas hidrogen menggunakan elektrolit NaCl. Pada proses elektrolisis, elektroda dialiri arus listrik (DC) sehingga senyawa pada elektrolit terurai membentuk ion-ion dan terjadi proses reduksi oksidasi sehingga menghasilkan gas. Apabila kedua kutub elektroda (katoda dan anoda) diberi arus listrik, elektroda tersebut akan saling berhubungan karena adanya larutan elektrolit sebagai penghantar listrik menyebabkan elektroda timbul gelembung gas. Atomatom hidrogen akan membentuk gas hidrogen dalam bentuk gelembung gas pada katoda yang melayang ke atas. Hal serupa terjadi pada ion OH- yang menyatu pada anoda kemudian membentuk gas oksigen dalam bentuk gelembung gas.

Hasil dan Pembahasan

Limbah AlPenggunaan katalis dalam suasana asam (H2SO4 dan HCl) dan katalis dalam suasana netral (NaCl) tidak bereaksi. Dengan menggunakan katalis basa, baik itu NaOH dan KOH memberikan tekanan akhir yang cukup tinggi, konsentrasi NaOH yang menghasilkan gas hidrogen terbesar adalah saat konsentrasi NaOH 2 M yaitu sebesar 1230 hPa. NaOH 1 M menghasilkan gas hidrogen paling sedikit yaitu sebesar 1184 hPa dan membutuhkan waktu paling lama sebesar 745 detik.

FotokatalitikProduksi gas H2 dan O2 menggunakan NaTaO3 tanpa deposisi nikel adalah 0.61 dan 0.30 mmol g-1 cat.h-1. Produksi gas meningkat 8,5 kali lebih besar ketika nikel dideposisi pada permukaan NaTaO3 fotokatalis. Efisiensi pemisahan dan pencegahan rekombinasi antara e- dan h+ merupakan faktor penentu dalam mempercepat proses fotokatalitik dekomposisi H2O menjadi H2.

ElektrolisisVolume gas hidrogen dari menit ke 0 sampai menit ke 180 menandakan bahwa kenaikan potensial yang mengakibatkan kenaikan terhadap arus karena bertambahnya jumlah ion yang mencapai elektroda sebagai akibat migrasi dan difusi dari elektrolit. Pada variasi tegangan yang menyatakan bahwa semakin besar tegangan maka produksi gas hidrogen yang terbentuk semakin banyak. Variasi tegangan sebesar 2,1 volt, 6 volt dan 12 volt dengan anggapan bahwa variasi tegangan diasumsikan telah melewati batas minimum nilai tegangan sesuai persamaan 4.1 untuk proses elektrolisis. Variasi tegangan pada proses elektrolisis berpengaruh pada kemampuan proses elektrolisis dalam produksi gas hidrogen. Berdasarkan ketiga variasi tegangan yang digunakan produksi gas hidrogen terbesar terjadi pada tegangan 12V, produksi gas hidrogen lebih kecil terjadi pada tegangan 6V dan produksi gas hidrogen terkecil terjadi pada tegangan 2,1V.

Kesimpulan• Gas hidrogen dapat diproduksi dengan menggunakan limbah alumunium

foil dan limbah alumunium dari kaleng minuman pada suasana basa (NaOH).

• Produksi hidrogen meningkat secara signifikan ketika nikel dideposit pada permukaan NaTaO3. NaTaO3 merupakan kandidat fotokatalis produksi hydrogen sebagai energi bersih.

• Proses elektrolisis dapat dilakukan untuk produksi gas hidrogen (H2) didapatkan hasil optimum yaitu sebesar 98mL dalam waktu 3jam (180menit).

• Proses elektrolisis dapat dilakukan untuk produksi gas hidrogen (H2) didapatkan hasil optimum yaitu sebesar 98mL dalam waktu 3jam (180menit).

TERIMA KASIH