Fuel cell

Artikel·May 13, 2012

Fuel cell

Kebutuhan listrik dunia saat ini sangatlah besar. Hal ini dipengaruhi oleh perkembangan teknologi yang sangat pesat yang berdampak kepada kebutuhan sumber energi yang meningkat. Berbagai sumber energi di ciptakan baik dengan memanfaat sumber energiterbarukan maupun yang tidak terbarukan. Satu dianatara sumber energy yang diciptakan saat ini adalah Fuel Cell. Berbagai riset dan teknologi dikembangkan untuk menjadikan salah satu energi alternatif ini bisa digunakan dan layak pakai untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.

Fuel cell adalah suatu alat untuk menghasilkan energi listrik, air dan panas, dengan cara mengoksidasi bahan bakar secara elekrokimia (Smith&Van Ness, 2001). Fuel cell mempunyai komponen-komponen sama dengan baterai, yaitu terdiri dari dua elektroda dan dipisahkan oleh elektrolit. Berbeda dengan baterai, fuel cell bukanlah alat untuk menyimpan energi, tetapi alat untuk menghasilkan energi listrik melalui reaksi elektrokimia. Energi listrik akan terus diproduksi dari reaksi secara terus-menerus selama aliran bahan bakar tetap ada. Saat ini jenis-jenis fuel cell dikenal dalam lima kategori yaitu alkaline fuel cell (AFC) (Eniya L. Dewi, K. Oyaizu, H. Nishide, E. Tsuchida, 2004), phosphoric acid fuel cell (PAFC) (Sang J. Seo, Han-Ik Joh, Hyun T. Kim, Sang H. Moon, 2006), molten carbonate fuel cell (MCFC) (Derek W. Hengeveld, Shripad T. Revankar, 2007), solid oxide fuel cell (SOFC), dan polymer electrolyte fuel cell (PEFC) (V. Mishra, F. Yang, R. Pitchumani, 2005). PEFC yang berbahan bakar hidrogen disebut proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) sedangkan yang berbahan bakar metanol disebut direct methanol fuel cell (DMFC) (C. Manea, M. Mulder, 2002). Bahan bakar yang bisa dipakai antara lain adalah hidrogen, metana, butana, metanol dan lain-lain. Karena menggunakan dua katoda maka akan terjadi reaksi di masing-masing elektroda yang dinamakan. reaksi setengah sel, sedangkan reaksi total antara reaksi anoda dan katoda dinamakan reaksi total sel. Dari beberapa jenis fuel cell yang disebutkan di atas, fuel cell berelektrolit polimer (PEFC) adalah jenis fuel cell yang paling banyak mendapat perhatian untuk diteliti dan dikembangkan lebih lanjut karena memiliki beberapa kelebihan dibanding jenis lain, diantaranya ramah lingkungan, tidak bising, tidak mengeluarkan gas beracun, efisiensi energi tinggi, dapat beroperasi pada suhu rendah dan menggunakan bahan bakar sumber hidrogen secara langsung, dapat dikemas dalam sistem yang lebih ringkas sehingga biaya operasinya lebih murah. Aplikasi PEFC contohnya pada alat elektronik, generator rumah tangga maupun otomotif. Untuk mendalami proses aplikasi fuel cell dan proses reaksi dalam stack fuel cell, pada penelitian ini dipelajari pengaruh laju volumetrik umpan yaitu hidrogen dan suhu operasi terhadap kinerja dari fuel cell dan terhadap kecepatan reaksi sel. Fuel cell yang digunakan adalah PEFC yang mempunyai 7 cell stack atau 7 membrane electrode assembly (MEA) didalamnya. Data yang didapat melalui pengukuran teganan dan arusnya akan dianalisa untuk mendapatkan hubungan antara koefisien kecepatan reaksi.

Cara dan Proses Membuat Arang Aktif

Artikel, Cara Membuat, Hiburan, Jurnal, Makalah·April 18, 2012June 25, 2012

Pendahuluan

Definisi arang aktif ( activated carbon ) berdasarkan pada pola strukturnya adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas serta memiliki permukaan dalam sehingga memiliki daya serap yang tinggi. Pada proses industri arang aktif digunakan sebagai bahan pembantu dan dalam kehidupan sehari-hari. arang aktif semakin meningkat kebutuhannya baik didalam maupun luar negeri. Arang aktif memegang peranan yang sangat penting baik sebagai bahan baku maupun sebagai bahan pembantu pada proses industri dalam meningkatkan kualitas atau mutu produk yang dihasilkan. Banyaknya bermunculan proses industri didalam dan diluar negeri semakin banyak pula kebutuhan arang aktif, untuk itu semakin banyak peluang untuk memproduksi dan memasarkan arang aktif. Permintaan yang sangat besar, baik domestik maupun internasional, maka tingkat persaingan dalam memproduksi arang aktif juga semakin membaik. Kompetisi pasar saat ini telah didukung dengan dikeluarkannya Standard Industri Indonesia ( SII ) yang mencakup persyaratan-persyaratan minimum yang harus dipenuhi untuk menjaga kualitas produk arang aktif. Produksi arang aktif di Indonesia masih banyak dijumpai industri arang aktif secara tradisional, proses sangat sederhana atau disebut proses bergantian (batch process) dalam scale produces yang sangat kecil Dan rendahnya kualitas, disebabkan oleh investasi Dan teknologi proses yang terbatas, namun pasar masih tetap menyerap produk tersebut. Bahan baku ( raw materials ) untuk memproduksi arang aktif di Indonesia tersedia sangat melimpah dan dapat diperbaharui ( renewable) , berupa limbah serbuk gergaji, limbah potongan-potongan kayu, limbah industri CPO kelapa sawit, tempurung kelapa, tanaman kayu hutan, aspal muda ( bitumen ) dan lain-lain

Karbon aktif adalah salah produk yang bernilai ekonomis tinggi . Pembuatan karbon aktif belum banyak dilakukan padahal potensi bahan baku yang banyak dinegara kita. Tempurung kelapa sebagai bahan baku karbon aktif sangat besar, terlebih potensi pasar yang cukup menjanjikan.

Karbon aktif adalah nama dagang untuk arang yang mempunyai porositas tinggi, dibuat dari bahan baku yang mengandung zat arang. Memiliki permukaan dalam besar mencapai 400-1600 m2/g karbon aktif dan memiliki volume pori-pori besar lebih dari 30 cm3/100 g.
Pada dasarnya karbon aktif dapat dibuat dari semua bahan yang mengandung karbon. Pemilihan tempurung kelapa sebagai bahan baku karbon aktif atas dasar kualitas yang dihasilkan lebih baik dari bahan lain.

Proses Pembuatan Karbon Aktif dari bahan baku tempurung kelapa terbagi menjadi dua tahapan utama yaitu:

Proses pembuatan arang dari tempurung Kelapa (karbonisasi)
Proses pembuatan karbon aktif dari arang (aktivasi)

Dalam tahap karbonisasi, tempurung kelapa dipanaskan tanpa udara dan tanpa penambahan zat kimia. Tujuan karbonisasi adalah untuk menghilangkan zat terbang. Proses karbonisasi dilakukan pada temperature 400-600 ⁰C. Hasil karbonisasi adalah arang yang mempunyai kapasitas penyerapan rendah. Untuk mendapat karbon aktif dengan penyerapan yang tinggi maka harus dilakukan aktivasi terhadap arang hasil karbonisasi.

Proses aktivasi dilakukan dengan tujuan membuka dan menambah pori-pori pada karbon aktif. Bertambahnya jumlah pori-pori pada karbon aktif akan meningkatkan luas permukaan karbon aktif yang mengakibatkan kapasitas penyerapannya menjadi bertambah besar. Proses aktivasi dapat dilakukan dengan dua metode yaitu teknik aktivasi fisik dan teknik aktivasi kimia. Proses aktivasi fisik dilakukan dengan cara mengalirkan gas pengaktif melewati tumpukan arang tempurung kelapa hasil karbonisasi yang berada dalam suatu tungku. Aktivasi kimia dilakukan dengan menambahkan bahan baku dengan zat kimia tertentu pada saat karbonisasi. Ada tiga jenis karbon aktif yang terbuat dari tempurung kelapa yang banyak dipasaran yaitu:

Bentuk serbuk. Karbon aktif berbentuk serbuk dengan ukuran lebih kecil dari 0,18 mm (80#). Terutama digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Digunakan pada industry pengolahan air minum, industry farmasi, terutama untuk pemurnian monosodium glutamate, bahan tambahan makanan, penghilang warna asam furan, pengolahn pemurnian jus buah, penghalus gula, pemurnian asam sitrtat, asam tartarikk, pemurnian glukosa dan pengolahan zat pewarna kadar tinggi.

Bentuk Granular. Karbon aktif bentuk granular/tidak beraturan dengan ukuran 0,2 -5 mm. Jenis ini umumnya digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Beberapa aplikasi dari jenis ini digunakan untuk: pemurnian emas, pengolahan air, air limbah dan air tanah, pemurni pelarut dan penghilang bau busuk.
Bentuk Pellet. Karbon aktif berbentuk pellet dengan diameter 0,8-5 mm. Kegunaaan utamanya adalah untuk aplikasi fasa gas karena mempunyai tekanan rendah, kekuatan mekanik tinggi dan kadar abu rendah.Digunakan untuk pemurnian udara, control emisi, tromol otomotif, penghilangbau kotoran dan pengontrol emisi pada gas buang.

Prinsip Lean production (Lean Manufacturing)

Artikel, Jurnal·April 18, 2012

Prinsip Lean production (Lean Manufacturing)

Proses Perbaikan

Proses perbaikan adalah sistem pendekatan untuk melakukan perbaikan dalam suatu proses. Termasuk didalamnya informasi, dokumentasi, pengukuran, dan analisis untuk tujuan meningkatkan fungsi dari suatu proses.

Dalam Lean Production ada 5 Prinsip, yaitu:

Mengidentifikasi nilai dari suatu produk yang didasarkan dari sudut konsumen, yaitu produk terbaik dengan harga yang bersaing dan servis yang tepat waktu.
Mengidentifikasi dan memetakan sistem nilai tersebut, value stream mapping untuk tiap produk.
Mengurangi kegiatan yang tidak memberikan nilai tambah dari seluruh kegiatan selama proses demi memperlancar arus.
Mengorganisasikan pesanan material, informasi, dan produk dalam suatu alur yang baik dan efisien selama proses menggunakan pull system.
Memberikan variasi investigasi yang berkelanjutan dalam teknik dan alat demi menghasilkan perbaikan yang terbaik dan terus menerus (pursue the customer).

DMAIC Model (Define – Measure – Analyis – Improve – Control)

Artikel, Jurnal, Teknologi, Tugas Akhir·April 18, 2012

DMAIC Model (Define – Measure – Analyis – Improve – Control)

Dibawah ini merupakan arti dari DMAIC

Define adalah langkah awal dalam peningkatan kualitas dimana masalah mulai diidentifikasi.
Measure merupakan aktifitas pengukuran proses sebelumnya (pengukuran dasar), yang bertujuan untuk mengevaluasi berdasarkan goals yang telah ada. Dalam langkah ini informasi atau data dikumpulkan. Beberapa tools yang digunakan dalam langkah ini antara lain dengan menggunakan control charts, form pengumpulan data, flow diagrams, diagram pareto, scatter diagram, frequency plots.
Analyze merupakan tahap dimana dilakukan identifikasi akar penyebab masalah dengan berdasarkan pada analisa data. Hasil dari analisa tersebut dapat digunakan untuk membuat solusi dalam melakukan pengembangan dan improvement terhadap proses yang diamati. Tools yang digunakan adalah diagram sebab akibat, pareto diagram, flow diagram, control chart.
Improve adalah tahap dimana pengujian dan implementasi dari solusi dilakukan untuk mengeliminasi penyebab masalah yang ada dan improve proses yang ada. Tools yang digunakan adalah brainstorming, control diagram, flow diagram.
Control adalah tahap terakhir yang dilakukan dalam peningkatan kualitas menggunakan DMAIC. Langkah terakhir ini bertujuan untuk melakukan kontrol dalam setiap kegiatan, sehingga memeperoleh hasil yang baik dan dapat mengurangi waktu, masalah, dan biaya yang tidak dibutuhkan.

Titik Isoelektrik dan Pengaruh Titik Isoelektrik terhadap Protein

Artikel·April 18, 2012

Titik Isoelektrik

Titik Isoelektrik adalah derajat keasaman atau pH ketika suatu makromolekul bermuatan nol akibat bertambahnya proton atau kehilangan muatan oleh reaksi asam-basa. Pada koloid, jika pH sama dengan titik isoelektrik, maka sebagian atau semua muatan pada partikelnya akan hilang selama proses ionisasi terjadi. Jika pH berada pada kondisi di bawah titik isoelektrik, maka matan partikel koloid akan bermuatan positif. Sebaliknya jika pH berada di atas titik isoelektrik maka muatan koloid akan berubah menjadi netral atau bahkan menjadi negatif.

Titik isoelektrik dapat ditentukan berdasar kekeruhan dan endapan karena pada titik dekat isoelektrik akan terjadi gaya tolak-menolak elektrostatik yang menyebabkan kelarutan minimum, sehingga terjadi kekeruhan. Setiap jenis protein memiliki titik isoelektrik yang berbeda-beda. Pada titik isolistrik protein mempunyai muatan positif dan negatif yang sama, sehingga tidak bergerak ke arah elektroda positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tersebut. Protein mempunyai titik isolistrik yang berbeda-beda. Titik isolistrik protein mempunyai arti penting karena pada umumnya sifat fisika dan kimia erat hubungannya dengan pH isolistrik ini. Pada pH di atas titik isolistrik protein bermuatan negatif, sedangkan di bawah titik isolistrik, protein bermuatan positif.

Ion Exchange resin penukar ion

Artikel, Jurnal, Teknologi·April 17, 2012

Ion Exchange

Resin penukar ion adalah suatu bahan padat yang memiliki bagian (ion positif atau negatif) tertentu yang bisa dilepas dan ditukar dengan bahan kimia lain dari luar.

Berdasarkan jenis ion / muatan yang dipertukarkan, resin dapat dibagi menjadi 2 :

1.Resin Penukar Kation adalah Ion positif yang dipertukarkan

2.Resin Penukar Anion adalah Ion negatif yang dipertukarkan

Ion Exchange adalah proses penyerapan ion – ion oleh resin dengan cara Ion-ion dalam fasa cair (biasanya dengan pelarut air) diserap lewat ikatan kimiawi karena bereaksi dengan padatan resin. Resin sendiri melepaskan ion lain sebagai ganti ion yang diserap. Selama operasi berlangsung setiap ion akan dipertukarkan dengan ion penggantinya hingga seluruh resin jenuh dengan ion yang diserap.

Resin penukar ion sering digunakan untuk menghilangkan kesadahan dalam air. Air yang banyak mengandung mineral kalsium dan magnesium dikenal sebagai “air sadah” . Kesadahan air dapat dibedakan atas dua macam, yaitu :

•Kesadahan sementara , disebabkan oleh garam-garam karbonat (CO3-) dan bikarbonat (HCO3-) dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg).

•Kesadahan tetap, disebabkan oleh adanya garam-garam khlorida (Cl-) dan sulfat (SO42-) dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg).

Artikel

Fuel cell

Fuel cell

Cara dan Proses Membuat Arang Aktif

Pendahuluan

Prinsip Lean production (Lean Manufacturing)

DMAIC Model (Define – Measure – Analyis – Improve – Control)

Titik Isoelektrik dan Pengaruh Titik Isoelektrik terhadap Protein

Ion Exchange resin penukar ion

Mei Dwi - Head Office

Eva Arlinda- Head Office

Umu Hanifatul - Head Office

Andini - Head office