Wahid, Abdul Mudjib Sulaiman and Dr. Purnami, ST., MT. and Fransisca Gayuh Utami Dewi,, ST., MT. (2022) Pengaruh Penambahan Medan Magnet Dan Polikarbonat Limbah CD-R Sebagai Katalis Dan Pelapis Elektroda Terhadap Produksi Hidrogen. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Hidrogen merupakan bahan bakar masa depan yang ramah lingkungan. Pada dasarnya hidrogen dapat diperoleh melalui semua molekul yang mengandung unsur H dengan melakukan proses pemutusan ikatan hidrogen (H2). Dari sekian metode, didapatkan bahwa metode elektrolisis air memiliki harga perangkat yang murah diantara proses lainnya, namun efisiensi yang didapat masih rendah. Hal ini disebabkan karena ketahanan material pada elektroda. Elektroda akan mengalami penurunan berat yang disebabkan oleh tegangan yang diberikan secara terus menerus yang diakibatkan oleh perilaku dekomposisi batang elektroda. Oleh karena itu perlu dilakukan modifikasi pelapisan pada elektroda grafit. Selain itu beban energi dalam proses elektrolisis masih rendah diantara proses lainnya. Sehingga menyebabkan penambahan energi pada elektrolisis akan menyebabkan biaya yang besar. Salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan penambahan katalis. 2,2-bis-(4-hidroksifenil) propana atau bisphenol-A-polikarbonat (BPA) merupakan senyawa rekayasa yang dan tidak mudah terdekomposisi dan memiliki gugus karbonat yang bersifat polar. Senyawa ini umumnya dapat ditemukan pada lapisan mengkilat limbah CDR. Penambahan senyawa BPA dari limbah CD-R sebagai katalis dan pelapis elektroda dengan metode elektrolisis air pada penelitian ini mampu meningkatkan produksi hidrogen dengan efisiensi hingga 63,76 % dibandingkan dengan metode konvensional. Senyawa BPA memiliki permukaan bermuatan positif, sehingga cenderung mengikat ion OH- yang menyebabkan ion H+ bergerak bebas dalam larutan. Selain itu, senyawa BPA memiliki kandungan graphene oxide yang ditunjukkan dengan uji SEM-EDS sehingga memiliki senyawa aromatik yang dibuktikan dengan uji FTIR sehingga mampu melemahkan ikatan hidrogen. Hal ini dibuktikan dengan simulasi molecular dynamics yang menunjukkan interaksi senyawa BPA dengan H2O mampu menurunkan affinity energy H2O hingga - 270,815 kcal/mol dari sebelumnya -37,759 kcal/mol. Penurunan affinity energy mengindikasikan bahwa elektron terluar dari suatu molekul semakin mudah terlepas. Penambahan senyawa BPA sebagai pelapis elektroda juga mampu menghambat laju korosi hingga 0,27354 mm/year dibandingkan elektroda murni sebesar 1,652 mm/year yang dibuktikan dengan uji polarisasi potensiodinamik, sehingga menyebabkan ketahanan elektroda semakin baik dalam proses elektrolisis.
English Abstract
Hydrogen is the future fuel that is environmentally friendly. Basically hydrogen can be obtained through all molecules containing the atom H by performing the process of breaking hydrogen bonds (H2). Of the various methods, it was found that the water electrolysis method has a low cost of equipment compared to other processes, but the efficiency obtained is still low. This is due to the resistance of the material to the electrode. The electrode will experience a decrease in weight due to the continuously applied voltage caused by the decomposition behavior of the electrode. Therefore, it is necessary to modify the coating on the graphite electrode. In addition, the energy load in the electrolysis process is still low among other processes. Thus causing the addition of energy to the electrolysis will cause a large cost. One solution to overcome this problem is the addition of a catalyst. 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl) propane or bisphenol-A-polycarbonate (BPA) is an engineered compound that is not easily decomposed and has a polar carbonate group. This compound can generally be found in the shiny coating of CD-R waste. The addition of BPA compounds from CD-R as a catalyst and electrode coating with the water electrolysis method in this study was able to increase hydrogen production with an efficiency of up to 63,76% compared to the conventional method. BPA compounds have a positively charged surface, so they tend to bind OH- ions causing H+ ions to move freely in solution. In addition, BPA compounds contain graphene oxide as shown by the SEM-EDS test so that they have aromatic compounds as evidenced by the FTIR test so that they are able to weaken hydrogen bonds. This is evidenced by molecular dynamics simulations that show the interaction of BPA compounds with H2O is able to reduce the affinity energy of H2O up to -270,815 kcal/mol from -37,759 kcal/mol previously. The decrease in affinity energy indicates that the outermost electrons of a molecule are more easily removed. The addition of BPA compounds as electrode coating was also able to inhibit the corrosion rate up to 0,27354 mm/year compared to pure electrodes of 1,652 mm/year as evidenced by the potentiodynamic polarization test, thus causing better electrode resistance in the electrolysis process.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 0522070028 |
| Uncontrolled Keywords: | Elektrolisis, Hidrogen, BPA, Medan Magnet, Elektroda |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | yulia Chasanah |
| Date Deposited: | 25 Apr 2022 01:10 |
| Last Modified: | 25 Apr 2022 01:16 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190091 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Abdul Mudjib Sulaiman Wahid.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (21MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |