Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Gas hidrogen merupakan bahan bakar hijau yang ramah lingkungan karena proses pembakarannya yang tidak menghasilkan gas karbon dioksida (CO2). Di sisi lain, kebutuhan oksigen untuk menangani pasien khusus harus tersedia secara instan. Ketersediaan gas hidrogen harus diproduksi dengan teknologi yang cukup rumit seperti steam reforming, sedangkan produksi oksigen harus menggunakan teknologi yang sangat kompleks yakni teknologi kriogenik. Penelitian ini berupaya memberikan solusi yang sederhana dan mudah dioperasikan untuk memproduksi gas H2 maupun O2 melalui reaksi elektrolisis larutan KOH menggunakan metode elektroda unggun tetap yang tersusun atas stainless steel ball. Rancangan unggun tetap dengan berat unggun 300 gram didapatkan luas permukaan sebesar 362 cm2, tinggi unggun 3,05 cm, yang tersusun atas 286 stainless steel ball ukuran diameter 0,635 cm/ball. Terdapat tiga buah variasi yang dilakukan pada penelitian ini yaitu tegangan listrik (3, 3,5, 4, 4,5, dan 5 V), laju alir sirkulasi elektrolit (100, 200, 300, 400, 500 mL/menit), dan kadar KOH (1%, 2%, 3%, 4%, dan 5% W/W). Hasil percobaan menunjukkan kondisi optimum diperoleh pada tegangan 3 V, laju alir sirkulasi elektrolit 500 mL/menit, dan kadar KOH 3% didapatkan produktivitas gas hidrogen sebesar 0,813 mL/s dan oksigen sebesar 0,409 mL/s serta efisiensi energi sebesar 49,75%

---

Hydrogen gas is a green fuel that is environmentally friendly because the combustion process does not produce carbon dioxide (CO2) gas. On the other hand, oxygen requirements for treating special patients must be available instantly. The availability of hydrogen gas must be produced with a complicated technology such as steam reforming, while the production of oxygen must use a very complex technology, namely cryogenic technology. This study seeks to provide a simple and easy-to-operate solution to produce H2 and O2 gas through the electrolysis reaction of KOH solution using a fixed bed electrode method composed of stainless steel ball. The fixed bed design with a bed weight of 300 grams obtained a surface area of 362 cm2, a bed height of 3,05 cm, which was composed of 286 stainless steel balls with a diameter of 0,635 cm/ball. There are three variations carried out in this study, namely the electric voltage (3, 3,5, 4, 4,5, and 5 V), the circulation rate of the electrolyte solution (100, 200, 300, 400, 500 mL/minute), and KOH content (1%, 2%, 3%, 4%, and 5% W/W). The experimental results showed that the optimum conditions were obtained at a voltage of 3 V, a circulation rate of 500 mL/minute of electrolyte solution, and a 3% KOH level. The productivity of hydrogen gas was 0,813 mL/s and oxygen was 0,409 mL/s and energy efficiency was 49,75%."

"Hidrogen merupakan suatu sumber energi alternatif ramah lingkungan yang memiliki potensi sangat besar untuk dikembangkan. Gas hidrogen dapat dihasilkan secara sederhana dengan metode elektrolisis. Pada penelitian ini menggunakan metode elektrolisis NaCl. Proses elektrolisis berlangsung selama 10 menit untuk setiap variasi tegangan listrik. Adapun variabel NaCl nya yaitu NaCl 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; dan 3 M, tegangan listrik 5, 8, 11, 14, 17, dan 20 V, dan variasi elektroda yang meliputi variasi 1 berbentuk potongan - potongan Stainless Steel 316, variasi 2 berbentuk batang Stainless Steel 316 bercabang tiga, dan variasi 3 berbentuk potongan - potongan Stainless Steel 316 – karbon aktif granular. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan membuktikan bahwa semakin tinggi konsentrasi NaCl dan tegangan listrik, maka semakin besar nilai kuat arus listrik, daya listrik, laju produksi gas hidrogen, nilai hambatan listriknya semakin kecil, dan nilai pH larutan elektrolitnya semakin besar yang menunjukkan adanya NaOH sebagai produk samping. Peningkatan daya listrik menyebabkan efisiensi energi sel elektrolisis menurun. Variasi elektroda terbaik yaitu variasi elektroda 2 yang berbentuk batang Stainless Steel 316 bercabang tiga dengan nilai hambatan listrik paling kecil sebesar 5,4216 Ω dan total laju produksi gas hidrogen yang dihasilkan paling besar sebesar 1,328 mL/s dengan yield sebesar 50% pada konsentrasi NaCl 2,5 M, serta menghasilkan nilai efisiensi energi sebesar 39%; 24%; 18%; 14%; 11% dan 10% pada masing – masing variasi tegangan listrik 5, 8, 11, 14, 17, dan 20 V, dengan tingkat kemurnian gas hidrogennya sebesar 97,54%.

---

Hydrogen is an environmentally friendly alternative energy source that has enormous potential to be developed. Hydrogen gas can be produced simply by electrolysis method. In this research using the NaCl electrolysis method. The electrolysis process lasts for 10 minutes for each variation of the electric voltage. The NaCl variable are 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; and 3 M, the electric voltage variables are 5, 8, 11, 14, 17, and 20 V, and variations of the electrodes which include variation 1 in the form of 316 Stainless Steel pieces, variation 2 in the form of three-pronged 316 Stainless Steel rods, and variation 3 in the form of Stainless Steel 316 pieces – granular activated carbon. Based on the research that has been done, it proves that the higher the concentration of NaCl and the electric voltage, the greater the value of the electric current strength, electric power, the rate of production of hydrogen gas, the smaller the value of the electrical resistance, and the greater the pH value of the electrolyte solution which indicates the presence of NaOH as a side product. The increase in electric power causes the energy efficiency of the electrolytic cell to decrease. The best electrode variation is the variation of electrode 2 which is in the form of a three-pronged Stainless Steel 316 rod with the smallest electrical resistance value of 5,4216 Ω and the highest total production rate of hydrogen gas produced is 1,328 mL/s with a yield of 50% at 2,5 M NaCl concentration, and produces an energy efficiency value of 39%; 24%; 18%; 14%; 11% and 10% for each variation of electric voltage 5, 8, 11, 14, 17, and 20 V, with a purity level of hydrogen gas of 97,54%."

"Hidrogen merupakan salah satu bahan bakar yang diusulkan sebagai energi karena memiliki sifat ramah lingkungan serta memiliki kapasitas penyimpanan energi tinggi (143 MJ/kg). Hidrogen dapat diproduksi melalui proses elektrolisis sehingga lebih ramah lingkungan dibandingkan proses steam methane reforming (SMR). Pada dasarnya, elektrolisis larutan NaCl memiliki prinsip mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi energi dalam konversi ini adalah bahan dan geometri elektroda, konsentrasi larutan, pola alir larutan, serta elektron transfer pada permukaan. Untuk memastikan transfer elektron maksimal, tipe aliran yang digunakan adalah elektrolisis kontinyu. Dalam hal ini, larutan yang digunakan adalah larutan NaCl pada konsentrasi 1M dan 2M. Selain itu, terdapat variasi ukuran mesh, yakni 30; 40; 60; 80; dan 100, dengan variasi arus listrik pada 3A dan 5A. Bahan elektroda yang digunakan adalah lembaran Stainless Steel (SS316) yang digulung sehingga membentuk elektroda sirkular. Didapatkan hasil laju produksi gas hidrogen tertinggi pada 2 gulung mesh untuk konsentrasi 2M hingga 40mL/s dibandingkan dengan 1 gulung mesh yang hanya 35mL/s. Efisiensi energi tertinggi didapat pada mesh 60 (35,7%), disusul dengan mesh 80 (29,8%). Pada mesh 100 terdapat penurunan efisiensi (27,9%). Hal ini diakibatkan karena pembentukkan senyawa Fe yang mengendap pada permukaan aktif elektroda.

---

Hydrogen is proposed as a fuel source due to its high energy storage capacity (143 MJ/kg).Although commonly produced through steam methane reforming, production through electrolysis is more evironmentally friendly. The electrolysis of NaCl solution has a principle of turning electrical into chemical energy in the form of hydrogen gas. Several factors that influence the efficiency energy of this conversion is the raw material, electrode geometry, solution concentration, solution flow pattern, and electron transfer on the surface. To ensure maximum surface reaction, the type of flow used is continuous electrolysis. Several variations made in this research include concentration of 1M and 2M, mesh sizes of 30; 40; 60; 80; and 100, and electric current variations at 3A and 5A. The electrodes utilized are made of Stainless Steel (SS316) wrapped to form a circular electrode. The results indicates that the flow rate of hydrogen is highest at 2 layers of mesh reaching up to 40mL/s compared to 1 layer of mesh at only 35mL/s. The highest energy efficiency is obtained at 60 mesh (35,7%), followed by mesh 80 (29,8%). At 100 mesh, there is a decline of energy efficiency (27,9%). This is due to the formation of Fe which deposits at the active surface of the electrode."

"Elektrolisis Amonia adalah metode yang digunakan untuk menghilangkan kandungan berbahaya amonia dalam air limbah dan menghasilkan hidrogen yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif. Salah satu inovasi untuk meningkatkan reduksi amonia dan produksi hidrogen yaitu dengan sistem Microbial Electrolysis Cell (MEC) merupakan teknologi dengan prospek yang memanfaatkan biomassa atau material organik, termasuk air limbah. Namun, laju reduksi amonia dan produksi hidrogen dengan sistem MEC lebih rendah jika dibandingkan dengan produksi hidrogen menggunakan metode lain. Upaya yang dapat dilakukan untuk optimasi proses reduksi amonia dan produksi hidrogen adalah dengan mengoperasikan MEC menggunakan jenis denitrifier yang tepat, dan memodifikasi elektroda dengan memberi lapisan polimer. Sistem MEC yang digunakan adalah MEC satu kompartemen, dengan kondisi operasi optimum berdasarkan pengujian penambahan variasi jenis konsorsium bakteri, yaitu konsorsium desain terdefinisi (kode: TD) dan konsorsium tak terdefinisi (kode: TT) sebagai peningkat reduksi amonia dan inhibitor metanogen yang dapat mengkonsumsi hidrogen dan mengurangi yield produksi hidrogen. Komposisi gas headspace reaktor diuji dengan menggunakan Gas Chromatography untuk menganalisis kandungan hidrogen,  komposisi ammonia diuji menggunakan Spektrofotometri, serta morfologi elektroda menggunakan Spektroskopi FTIR, dan Scanning Electron Microscope. Konsorsium TD dibandingkan dengan konsorsium TT di MEC skala 100 mL untuk proses simultan reduksi amonia dan produksi hidrogen. Konsorsium TD memberikan hasil terbaik dari segi profil produksi hidrogen dengan H_max 0,05412 mg L^-1, YH₂ 0,03298 mg g^-1, dan R_max 0,00524 mg L^-1 jam^-1. Dengan pelapisan polimer MEC mampu meningkatkan konsentrasi maksimum H_max hingga 27,02%.

---

Ammonia electrolysis is a method used to remove the dangerous content of ammonia in wastewater and produce hydrogen which can be used as an alternative energy source. One of the innovations to increase ammonia reduction and hydrogen production is Microbial Electrolysis Cell (MEC) system is a technology with prospects that utilize biomass or organic materials, including wastewater. However, the rate of reduction of ammonia and hydrogen production with the MEC system is lower when compared to hydrogen production using other methods. Efforts that can be made to optimize the ammonia reduction process and hydrogen production are by operating the MEC using the right type od denitrifier, and modifying the electrodes by applying a polymer coating. The MEC system used is a one-compartment MEC, with optimal operating conditions based on variations of bacterial consortium, defined design consortium (TD) and undefined consortium (TT) as enhancers of ammonia reduction and methanogen inhibitors that can consume hydrogen and reduce hydrogen production yield. The composition of the reactor headspace gas will be supported by using Gas Chromatography to analyze hydrogen content, ammonia composition will be tested using Spectrophotometry, and the morphology of the electrodes using a FTIR Spectroscopy, and Scanning Electron Microscope. The TD consortium compares the TT consortium on a 100 mL MEC scale for the simultaneous process of ammonia reduction and hydrogen production. TD Consortium provides the best results in terms of hydrogen production profile with H_max 0.05412 mg L^-1, YH₂ 0.03298 mg g^-1, and R_max 0.00524 mg L^-1 hour^-1. With MEC polymer coating it can increase the maximum H_max concentration up to 27.02%."

"Dalam langkah transisi energi, gas hidrogen menjadi salah satu senyawa penting yang berpotensi sebagai bahan bakar dan bahan baku proses industri. Kajian tesis ini akan menganalisis konsumsi energi spesifik dari proses steam reforming dan elektrolisis dalam memproduksi gas hidrogen dengan menentukan kemurnian gas hydrogen >90%. Metode yang dilakukan yaitu menyusun model flowsheet dan simulasi proses produksi gas hidrogen menggunakan software simulasi Aspen HYSYS. Untuk melakukan simulasi, variabel yang digunakan pada proses steam reforming yaitu komposisi umpan metana 85,78, 90, 95, dan 100 %mol. Selain itu juga divariasikan laju alir produksi gas hidrogen dengan rentang 3000 - 12000 lb/hr. Untuk laju alir produksi gas hidrogen yang sama, pada proses elektrolisis akan divariasikan komposisi umpan brinewater 10, 15, 20, dan 25 %wt NaCl. Hasil yang diperoleh yaitu proses elektrolisis memiliki konsumsi energi spesifik 0,214-0,256 (106 Btu/lb) dan konsumsi energi spesifik pada steam reforming yaitu 0,084-0,107 (106 Btu/lb). Konsumsi energi spesifik elektrolisis lebih besar karena energi yang dibutuhkan untuk memecah molekul air yang kuat hanya mengandalkan listrik konvensional yang berasal pemerintah. Primary reformer dan electrolyzer adalah alat yang paling banyak mengonsumsi energi. Dari segi ekonomi, dibandingan nilai investasi CAPEX (Capital Expenditure) dan OPEX (Operational Expenditure) untuk masingmasing proses. Untuk produksi gas hidrogen menggunakan teknologi steam reforming nilai CAPEX sebesar USD 215.731.465 dan OPEX USD 1.723.279/tahun dan nilai investasi pada proses elektrolisis sebesar CAPEX USD 127.045.825 dan OPEX USD 180.408.705/tahun.

---

In the energy transition phase, hydrogen gas has become a key compound with potential as both a fuel and a raw material for industrial processes. This thesis study analyzes the specific energy consumption of the steam reforming and electrolysis processes in producing hydrogen gas, aiming for a hydrogen gas purity of >90%. The method involves developing a flowsheet model and simulating the hydrogen gas production process using Aspen HYSYS simulation software. For the simulation, the variables used in the steam reforming process include methane feed compositions of 85.78, 90, 95, and 100 mol%. Additionally, the hydrogen gas production rates are varied at 3000, 6000, 9000, and 12000 lb/hr. For the same hydrogen gas production rates, the electrolysis process will vary the brine water feed compositions at 10, 15, 20, and 25 wt% NaCl. The results showed that the electrolysis process has a specific energy consumption of 0.214-0.256 (106 Btu/lb) and the steam reforming process has a specific energy consumption of 0.084-0.107 (106 Btu/lb). The specific energy consumption of electrolysis is higher because the energy required to break the strong water molecules relies solely on conventional electricity from the government. The primary reformer and electrolyzer are the most energy-consuming equipment. Economically, the investment for hydrogen gas production using steam reforming technology is CAPEX USD 215,731,465 and OPEX USD 1,723,279 per year and for electrolysis is CAPEX USD 127,045,825 and OPEX USD 180,408,705 per year."