Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Penelitian ini membahas optimasi sistem ventilasi dan tata udara untuk Instalasi Penyimpanan Sementara Bahan Bakar Nuklir Bekas dari Reaktor Riset G.A. Siwabessy. Keterbaruan dari penelitian ini adalah didapatkannya beberapa persamaan yang diperlukan. Optimasi yang dilakukan pada penelitian ini selain untuk Instalasi Penyimpanan Sementara Bahan Bakar Nuklir Bekas yang sudah ada juga untuk Instalasi Penyimpanan Sementara Bahan Bakar Nuklir Bekas tipe kering yang saat ini belum dibangun. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa beberapa persamaan yang dikembangkan pada penelitian ini bisa dibuktikan mendekati hasil eksperimen.

---

This study discusses an optimization of ventilation and air conditioning systems for the Interim Storage of Spent Nuclear Fuel Fuel from the G.A Siwabessy Research Reactor. The novelty of this research is to gain several equations needed for the optimization. The optimization in this study is in addition to the existing wet interim storage also for a dry storage that is currently still not built. The results of this study indicate that the equations developed in this study are consistent with the experimental results.

Abstrak :
Berbagai upaya meningkatkan kapasitas adsorpsi hidrogen pada Carbon Nanotubes CNT banyak dilakukan diantaranya melalui: optimasi struktur, pengaturan unsur doping serta modifikasi pada CNT sehingga diperoleh CNT dengan karakteristik baru, atau material dengan struktur baru. Jenis material nanostruktur yang sekarang banyak menarik perhatian adalah Boron Carbide, Boron Nitride dan Carbon Nitride. Pada penelitian ini model struktur yang dibahas adalah Single-walled Triazine Nanotube SWTNT, SWTNT dengan substitusi Boron, Boron Substituted-Single Walled Triazine Nanotube SWBTNT serta SWTNT substitusi boron dengan doping lithium: Lithium Doped on Boron Substituted Single-walled Triazine Nanotube SWBTLi2NT yang secara struktur maupun aplikasi untuk penyimpanan hidrogen belum banyak dibahas. Pada tahap awal penelitian dilakukan kajian semi empirik untuk mendapatkan diamater optimum untuk menyimpan hidrogen. Diperoleh diameter optimum pada diameter kurang dari 5? atau pada diameter antara 11 ndash; 14 ?. Berdasarkan hasil tersebut selanjutnya dilakukan simulasi adsorpsi hidrogen Single-walled Carbon Nanotube SWCNT dan berbagai material nanostruktur dengan chiralitas 18, 0. Analisa termodinamik yang paling penting dilakukan adalah perhitungan nilai luas permukaan spesifik spesific surface area/SSA. Dari hasil perhitungan berbagai model material diperoleh nilai SSA berturut-turut 2600, 2730 dan 2828 dan 2458 m2/g. Dengan demikian maka dapat diduga modifikasi struktur dengan substitusi/doping logam pada material berbasis karbon akan meningkatkan kapasitas adsorpsi hidrogen. Modifikasi tersebut juga mengidentifikasikan adanya peningkatan energi adsorpsi hidrogen secara signifikan yang besarnya berturut-turut 1,2; 1,97; 2,25 dan 9,7 kkal/mol. Simulasi dinamika mulekular MD memberikan hasil kapasitas adsorpsi pada temperatur ruang berturut-turut sebesar 1,59; 2,17; 2,31 dan 6,31 wt , di tekanan 120 atm. Pada temperatur 233 K kapasitas adsorpsi meningkat menjadi 2,26; 2,96; 3,23 dan 6,82 wt serta 6,1; 6,84; 7,73 dan 8,52 wt pada temperatur 77 K. Untuk memverifikasi hasil simulasi dilakukan perbandingan dengan regresi model adsorpsi isotermal, perbandingan dengan hasil eksperimen, perbandingan dengan perhitungan Density Functional Theory DFT , simulasi Grand Canonical Monte Carlo GCMC serta hasil simulasi MD dari hasil yang telah terpublikasi. Perbandingan dengan perhitungan semi empirik maupun eksperimen, secara umum hasil simulasi lebih tinggi sekitar 10 ndash; 20 . Dengan hasil DFT dan GCMC, hasil MD lebih rendah 10 ndash; 20 dan dengan hasil MD peneliti lain perbedaannya berkisar 5-10. Hasil MD juga menunjukkan adanya kesesuaian dengan model adsorpsi isotermal Langmuir, model isotermal Sips maupun model isotermal Toth dengan nilai koefisien determinasi di atas 0,99 pada temperatur 298 K, di atas 0,95 pada temperatur 233 K dan di atas 0,85 pada temperatur 77 K. Analisa monolayer coverage menunjukkan bahwa tanpa doping lithium daerah yang sanggup dicover tidak melebihi 30 , 40 dan 55 masing-masing pada temperatur 298, 233 dan 77 K. Dengan doping lithium coveragenya naik hingga 300. Dicapai coverage hampir 100 pada temperatur 298, 233 dan 77 K berturut-turut pada tekanan 100, 30 dan 5 atm. Berbagai ukuran termodinamik menunjukkan bahwa tanpa modifikasi sulit bagi SWCNT memenuhi kriteria untuk aplikasi penyimpanan hidrogen. Langkah modifikasi yang dilakukan melalui substitusi dan doping logam merupakan peta jalan yang mengarah untuk didapatkannya material baru yang dapat memenuhi target Departemen Energi Amerika Serikat US DoE . Dengan demikian SWBTLi2NT dapat diusulkan sebagai material jenis baru yang memenuhi berbagai persyaratan untuk aplikasi hydrogen storage. ......Various eff orts have been conducted intensively to increase the hydrogen adsorption capacity of Carbon Nanotubes CNT , such as structure optimization, doping element arrangement and structure modification to obtain new characteristics of CNTs, or newly acquired materials. New types of materials that now attract a lot of attention are Boron Carbide, Boron Nitride and Carbon Nitride. The structural models discussed in this study are Single walled Triazine Nanotube SWTNT, Boron Substituted Single walled Triazine Nanotube SWBTNT and Single walled Triazine Nanotube with substitution of boron and lithium doping SWBTLi2NT which structurally and in application for hydrogen storage has not been much discussed. Based on semi empirical study, it is obtained that the optimum diameter to store hydrogen is diameter less than 5 or diameter between 11 14. From this results, a Single walled Carbon Nanotube SWCNT simulation was performed on chirality 18.0 . The choice of chirality is to assure three dimensional symmetrical properties, when the material type is replaced by a more complex type of material. Based on the results, further simulations were made on various material variations with 18, 0 chirality The first thermodynamic analysis performed was calculation of SSA value and in various models the material obtained the value of SSA respectively of 2600, 2730 and 2828 and 2458 m2 g. Thus it can be predicted that structural modification by substitution and doping on carbon based materials will increase the hydrogen adsorption capacity. The modification also identified a significant increase in hydrogen adsorption energy of 1.2, 1.97, 2.25 and 9.7 kcal mole. The molecular dynamics simulation gives the result of adsorption capacity at room temperature is respectively of 1.59, 2.17, 2.31 and 6.31 wt . At temperature of the adsorption capacity increased to 2.26, 2.96, 3.23 and 6.82 wt while 6.1, 6.84, 7.73 and 8.52 wt at a temperature of 77 K. To verify the simulation results, a comparison with the regression of the isothermal adosrpsi model, the comparison with the experimental results, the comparison with Density Functional Theory DFT calculations, Grand Canonical Monte Carlo GCMC simulations and MD simulation results from published reports were hold. In general comparison with semi empirical and experimental calculations, the simulation result is higher about 10 20 . With DFT and GCMC results, MD results were lower about 10 20 and with the other MD results about 5 10 . The MD results also indicate compatibility with the Langmuir isothermal model of adsorption, Sips Langmuir isothermal model and Toth Langmuir isothermal model with a coefficient of determination above 0.99 at a temperature of 298 K, above 0.95 at a temperature of 233 K and above 0.85 at a temperature of 77 K. The monolayer coverage analysis showed that without lithium doping the covered area did not exceed 30 , 40 and 55 respectively at temperatures of 298, 233 and 77 K. With lithium coverage doping rise up to 300 and achieved coverage of nearly 100 at 298, 233 and 77 K temperatures at 100, 30 and 5 atm pressure, respectively. The various thermodynamic properties showed that without modification it is to difficult for SWCNT to meet the criteria for hydrogen storage applications. The modification step made through substitution and metal doping is a roadmap that leads to the discovery of new materials that can meet the US Department of Energy US DoE targets. Thus SWBTLi2NT can be proposed as a new type of material that meets various requirements for hydrogen storage applications.

Abstrak :
Dalam rangka upaya memenuhi target pemerintah yaitu pengembangan pembangkit listrik tenaga panas bumi PLTP pada tahun 2025 ditargetkan sebesar 7.242 MW, maka tentu saja akan diperlukan data tentang desain PLTP yang paling optimal yang dapat diterapkan pada seluruh kondisi sumber panas bumi. Dengan demikian, diperlukan panduan desain yang dibuktikan secara ilmiah untuk pembangunan PLTP. Dalam dekade terakhir ini, banyak peneliti yang menganalis atau merancang sistem energi dengan menggabungkan antara analisis energi, exergy dan thermoekonomik. Hal ini dimaksudkan dalam upaya peningkatan efisiensi serta mengurangi kerugian-kerugian yang ditimbulkan oleh ketidakefisienan sistem. Melalui analisa yang komprehensif dengan menggabungkan analisa energi, exergy, exergoeconomics serta exergoenvironment, maka diharapkan dapat menjadi panduan desain yang paling optimum dengan mempertimbangkan segala aspek, baik aspek teknologi, ekonomi dan lingkungan yang dapat diaplikasikan untuk berbagai kondisi sumber panas bumi di Indonesia. Untuk itulah pada disertasi ini dilakukan analisa dan optimasi 3E exergy,economic,environment. Pemodelan dan optimasi sistem PLTP dilakukan menggunakan software EES dan diintegrasikan dengan MATLAB. Dari hasil analisis 3E, dapat diketahui bahwa komponen seperti turbin dan cooling tower merupakan komponen yang menyumbang nilai exergy destruction, total cost dan exergoenvironment yang paling besar dibandingkan komponen lainnya. ......In order to reach the government 39;s target of building geothermal power plant PLTP in 2025 of 7,242 MW, then it will need data about the most optimal PLTP design that can be applied to all geothermal conditions. Thus, the design required for the construction of PLTP. In the last decade, many researchers have analyzed and discussed energy systems with energy, exergy and thermoeconomic analyzes. This is necessary in an effort to increase and reduce the losses caused by system inefficiencies. Through a comprehensive analysis with energy analysis, exergy, exergoeconomics and exergoenvironment, it is expected to be the most optimal design with good aspects, economics and environment that can be used for various geothermal conditions in Indonesia. For analysis, it was conducted 3E exergy, economy, environment analysis on this dissertation. By using EES software and integrated with MATLAB, the PLTP system can be modeled and optimized. From the results of 3E analysis, it can be seen that components such as turbines and cooling towers are the components that contribute the largest value of total exergy destruction, total cost and exergoenvironment compared to other components.

Abstrak :
Adsorption Thermal Energy Storage (ATES) adalah metode penyimpanan energi termal berbasis adsorpsi yang digunakan untuk mengatasi ketidakseimbangan antara supplai dan permintaan energi pada waktu bersamaan. Tujuan dari penelitian ini untuk meningkatkan sistem adsorpsi agar menghasilkan energi yang lebih besar dan sistem yang lebih ekonomis. Disertasi ini menyajikan analisa dari sistem ATES dengan menggunakan adsorben alami berupa zeolit alam asli Indonesia. Pada penelitian ini juga dilakukan modifikasi zeolit alam dengan menggunakan larutan NaCl untuk memperoleh kapasitas adsorpsi yang lebih baik. Adsorben yang digunakan adalah zeolit alam asal Blitar dan air sebagai fluida kerjanya. Pengukuran dilakukan dengan beberapa variasi massa material adsorben (NZE activated dan zeolit alam hasil modifikasi NaCl). Hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorben zeolit alam yang dimodifikasi dengan menggunakan larutan NaCl terbukti meningkat luas permukaannya hingga 38.8% dengan struktur yang tetap stabil, memiliki area gugus H2O yang lebih luas serta mampu menghasilkan beda temperatur yang cukup tinggi yaitu rata-rata hingga 50oC pada saat proses adsorpsi. Energy Storage Density (ESD) untuk zeolit alam hasil modifikasi lebih besar dibandingkan zeolite alam sebelum modifikasi yaitu hingga 290.6 kWh/m3 dengan nilai efisiensi tertinggi yaitu 41%. ......Adsorption Thermal Energy Storage (ATES) is an adsorption-based thermal energy storage method used to address the imbalances between supply and demand of energy. The purpose of this research is to improve the adsorption system in order to produce a greater energy and a more economical system. This dissertation presents an assessment of natural zeolite from Blitar, Indonesia that is applied as an adsorbent in the ATES system. To obtain a better adsorption capacity, the natural zeolit was modified using NaCl solution and water as the working fluid. The measurements were made with several mass variations of the adsorbent material (pure natural zeolit and natural zeolit modified by NaCl). The results showed that the natural zeolit adsorbent modified using NaCl solution was shown to have increased surface area until 38.8% with a stable structure, had a wider H2O goup area, and was able to produce a quite high-temperatur difference, which is up to 50oC on average during the adsorption process. The value of Energy Storage Density (ESD) for modified natural zeolitis higher than pure natural zeolit, which is up to 290.6 kWh/m3. The highest efficiency value reaches 41%.

Abstrak :
Biopelumas berbahan dasar metil ester dari minyak kelapa sawit (POME) adalah salah satu pelumas alternatif yang paling mungkin dikembangkan saat ini karena berasal dari minyak tumbuhan yang ketersediaannya tidak terbatas. Sementara itu, MXene, material baru berdimensi dua, belum banyak diaplikasikan sebagai zat aditif ke dalam pelumas terutama biopelumas. Menggunakan pendekatan simulasi dinamika molekuler, kestabilan MXene didalam POME beserta sifat termofisika campurannya akan diprediksikan. Kedalam campuran POME-MXene kemudian ditambahkan juga partikel nano unggul lainnya yaitu Al2O3. Dengan visualisasi, fenomena interaksi secara atomik yang terjadi diantara; POME-MXene, MXene- Al2O3 dan POME-MXene/Al2O3 dapat diketahui. Prediksi kestabilan, densitas, koefisien difusi dan konduktivitas termal dihasilkan dengan metode Equilibrium Molecular Dynamics (EMD) sedangkan metode Non-Equilibrium Molecular Dynamics (NEMD) diterapkan untuk memprediksikan nilai viskositas. Potensial Condensed-phase Optimized Molecular Potential for Atomistic Potential Studies (COMPASS) yang dihibridisasi dengan potensial sederhana LJ 12-6 digunakan untuk mendefinisikan interaksi intra dan inter-molekular pada molekul MXene, Al2O3 serta campuran POME-MXene/Al2O3. Dibandingkan dengan hasil uji laboratorium, didapatkan deviasi rata-rata kurang dari 10% sehingga sifat termofisika pada POME dapat diprediksikan dengan baik. Hasil visualisasi yang diperoleh mampu menjawab bagaimana mekanisme dan bentuk agregasi nanopartikel dalam POME, sehingga dapat menjelaskan sifat termofisika yang khas pada campuran POME dan MXene beserta hibridisasinya. Terutama nilai konduktivitas termal yang semakin turun seiring naiknya temperatur. ......Due to its sustainable resources, Palm Oil Methyl Ester-based lubricants (POME) is one of the alternative lubricants most likely to be developed today. In this study, POME was reinforced by a novel 2D nanomaterial, MXene and other prominent nano material Al2O3. Using molecular dynamics simulation, the stability of MXene in POME and its thermophysical properties were predicted. The predicted interaction between two different dimension (MXene-Al2O3) were also covered. With visualization, other phenomenon of atomic interactions that occur between; POME-MXene and POME-MXene/Alumina were revealed. Predictions of stability, density, diffusion coefficient and thermal conductivity were generated by EMD method while the NEMD method was applied to predict viscosity values. COMPASS which was used to define intra-molecular interactions of POME was hybridized with the simple potential LJ 12-6 which defines the intra and inter-molecular interactions of MXene, Alumina and POME-MXene/Alumina molecules. Compared to laboratory test results, the average deviation is less than 10% so that the thermophysical properties of POME in a good agreement. The visualization results obtained were able to answer how the mechanism and form of nanoparticle aggregation in POME, so as to explain the thermophysical properties typical of the mixture of POME and MXene and its hybridization. Especially the value of thermal conductivity that decreases as the temperature rises.

Abstrak :
Pengembangan dan pemanfaatan bahan bakar cair alternatif seperti biodiesel dari mikroalga menjadi perhatian utama oleh banyak kalangan. Hal tersebut disebabkan oleh peningkatan kebutuhan bahan bakar minyak (BBM) disaat kondisi cadangan dan produksi minyak yang terus menyusut dan pemanfaatan BBM yang berdampak terhadap pemanasan global. Penelitian bertujuan untuk mengetahui produktivitas biomassa Synechococcus HS-9 sebagai kandidat bahan baku yang potensial untuk menghasilkan biodiesel, mengetahui pengaruh hidrodinamik terhadap proses pertumbuhan Synechococcus HS-9 selama proses kultivasi, proses optimasi mulitiobjektif untuk mendapatkan konsentrasi biomassa dan efisiensi energi yang optimal, serta mengetahui potensi dampak lingkungan melalui analisis LCA. Proses kultivasi Synechococcus HS-9 dilakukan menggunakan Rectangular Airlift Photobioreactor Using Baffles (RAPBR- Bs). Data gambar dan video gelembung di dalam RAPBR-Bs diambil dengan menggunakan high speed camera Fastec TS5 untuk keperluan analisis hidrodinamik. Optimasi multiobjektif dilakukan dengan menggunakan Artificial Neural Network (ANN) dan Multi-Objective Genetic Algorithms (MOGA). Analisis LCA menggunakan software LCA GABI versi 10.5.1.124 commercial license dan database Ecoinvent 3.7.1. Berdasarkan analisis data hasil eksperimen diperoleh hasil proses kultivasi Synechococcus HS-9 berupa biomassa kering sebesar 3,226 g dengan produktivitas biomassa 0,0117 mg/l/hari dan laju pertumbuhan sel sebesar 0,012 per hari. Parameter hidrodinamik seperti propertis gelembung, yaitu kecepatan gelembung, diameter gelembung, bilangan non dimensional, superficial gas velocity, bubble rise velocity, dan gas holdup, serta proses perpindahan massa yang terjadi di dalam RAPBR-Bs sangat berpengaruh dan meningkatkan proses pertumbuhan Synechococcus HS-9 selama proses kultivasi. Hasil optimasi menggunakan ANN-GA diperoleh nilai optimum target, yaitu konsentrasi biomaas (C)= 4,61x10-5 mg/ml dan efisiensi energi (ղ) = 0,043 %. Nilai target tersebut paling optimum pada nilai input T = 29,7 0C; I= 254,7 μmol m-2s-1; pH = 8,6; CO2 = 83,4 ppm; ORP =149,1 mV; dan DO =6 mg/l. Analisis LCA yang dilakukan selama proses produksi biomassa Synechococcus HS-9 menunjukkan penggunaan listrik dan kompresor berkontribusi paling tinggi terhadap dampak lingkungan. Proses produksi biomassa kering Synechococcus HS-9 menyebabkan dampak terhadap lingkungan sebesar 8,38x10-9 Pt. Lima kategori dampak yang merasakan secara signifikan, yaitu Marine Aquatic Ecotoxicity Potential, Human Toxicity Potential, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot, Abiotic Depletion, dan Global Warming Potential (GWP 100 years). ......The development and utilization of alternative liquid fuels such as biodiesel from microalgae is a major concern for many people. This is due to the increasing demand for fuel oil when the condition of oil reserves and production are shringking and the use of fuel oil has an impact on global warming. The aims of the study were to determine the biomass productivity of Synechococcus HS-9 as a potential raw material candidate to produce biodiesel, the effect of hydrodynamics on the growth process of Synechococcus HS-9 during the cultivation process, the multi-objective optimization process to obtain optimal biomass concentration and energy efficiency, and the LCA analysis. The cultivation of Synechococcus HS-9 was carried out in a Rectangular Airlift Photobioreactor with Baffle (RAPBR-Bs). For hydrodynamic analysis, image and video data of bubbles in the RAPBR-Bs were taken using a Fastec TS5 high speed camera. Artificial Neural Network (ANN) and Multi-Objective Genetic Algorithms (MOGA) were used for multi-objective optimization. LCA analysis was performed with the LCA GABI software version 10.5.1.124 commercial license and the Ecoinvent 3.7.1 database. Based on the analysis of experimental data, Synechococcus HS-9 cultivation process produced 3,226 g of dry biomass with a biomass productivity of 0,0117 mg/L/day and a cell growth rate of 0,012 per day. Hydrodynamic parameters such as bubble properties, such as bubble velocity, bubble diameter, non-dimensional number, superficial gas velocity, bubble rise velocity, and gas holdup, as well as mass transfer processes that occur in RAPBR-Bs, have a large influence on the growth of Synechococcus HS-9 during cultivation. Optimization results using ANN-GA obtained the optimum target value, namely biomass concentration (C) = 4,61x10-5 mg/ml and energy efficiency (ղ) = 0,043 %. The target value is the most optimum at the input value T = 29,7 0C; I= 254,7 μmol m-2s-1; pH = 8,6; CO2 = 83,4 ppm; ORP = 149,1 mV; and DO = 6 mg/l. LCA analysis conducted during the Synechococcus HS-9 biomass production process showed that the use of electricity and compressors contributed the most to the environmental impact. The dry biomass production process of Synechococcus HS-9 causes an environmental impact of 8,38x10-9 Pt. Five categories of impacts that felt significantly, namely Marine Aquatic Ecotoxicity Pot, Human Toxicity Potential, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot, Abiotic Depletion, and Global Warming Potential (GWP 100 years).

Abstrak :
Meningkatnya pemenuhan energi dan semakin seringnya isu mengenai permasalahan lingkungan membuat para peneliti selalu mencari solusi yang tepat agar dapat mengamankan ketersediaan energi dan meminimalisir efek lingkungan yang mungkin terjadi. Salah satu teknologi yang layak untuk dikembangkan lebih lanjut dalam mengatasi kedua masalah tersebut adalah sistem pendingin dan penyimpanan energi panas secara adsorpsi. Penelitian yang dilakukan ini merupakan menguji kinerja adsorber tipe fin-tube dalam sistem pendingin dan penyimpan panas adsorpsi menggunakan pasangan adsorben dan adsorbat berupa zeolit alam - air. Metodologi yang dilakukan adalah rancang bangun adsorber tipe fin tube dan alat uji adsorpsi serta menguji kinerjanya. Variasi yang dilakukan adalah menggunakan adsorber tipe fin-tube yang mempunyai jarak antar fin 2 mm dan 3 mm, temperatur adsorpsi dan temperatur evaporasi. Selanjutnya dilakukan analisa kharakteristik thermal sehingga didapat kapasitas massa yang terserap maksimal adalah 62,2%, COP sistem pendingin maksimal sebesar 0,44 serta efisiensi thermal sistem penyimpan panas tertinggi sebesar 28,61%. ......The increasing supply of energy and more frequent issues regarding environmental problems makes researchers always look for the right solution in order to secure energy availability and minimize the environmental effects that may occur. One technology that deserves to be further developed in overcoming these two problems are the cooling system and thermal energy storage by adsorption. This research was conducted to test the performance of the fin-tube type adsorber in the cooling system and adsorption thermal energy storage using an adsorbent and adsorbate pair in the form of natural zeolite - water. The methodology used are the design of the fin tube type adsorber, adsorption test equipment and performance test. The variations are using a fin-tube type adsorber which has a fin pitch of 2 mm and 3 mm, the adsorption temperatur and the evaporation temperatur. Furthermore, the thermal characteristics analysis was carried out so that the maximum absorbed mass capacity was 62.2%, the maximum cooling system COP was 0.44 and the highest thermal efficiency of the thermal energy storage system was 28.61%.