Mahasiswa Magister Teknik Mesin Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM, Alisya Eka Putri, mempresentasikan hasil penelitiannya dalam seminar hasil yang dilaksanakan pada Rabu (04/03) di ruang kelas M-10 DTMI. Penelitian ini merupakan bagian dari penulisan tesis Alisya berjudul “Aktivasi Karbon Cangkang Sawit Menggunakan Metode Wet Impregnation KOH untuk Penyimpanan Hidrogen dengan Variasi Temperatur dan Konsentrasi Larutan.”
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh meningkatnya kebutuhan akan sumber energi bersih dan terbarukan yang dapat menggantikan ketergantungan pada bahan bakar fosil. Hidrogen dikenal sebagai salah satu kandidat energi masa depan karena menghasilkan emisi yang sangat rendah ketika digunakan. Namun demikian, tantangan utama dalam pemanfaatan hidrogen adalah pada aspek penyimpanan energi yang aman dan efisien.
Dalam penelitiannya, Alisya memanfaatkan limbah biomassa berupa cangkang sawit sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif yang berpotensi digunakan sebagai media penyimpanan hidrogen. Biomassa ini dipilih karena ketersediaannya yang melimpah di Indonesia, biaya produksinya relatif rendah, serta memiliki struktur pori yang dapat direkayasa melalui proses aktivasi kimia.
Proses pembuatan karbon aktif dilakukan menggunakan metode wet impregnation dengan aktivator kalium hidroksida (KOH). Metode ini memungkinkan larutan KOH meresap secara merata ke dalam pori-pori alami biomassa sehingga interaksi kimia selama proses aktivasi termal dapat berlangsung lebih efektif di seluruh permukaan material. Proses aktivasi tersebut menghasilkan struktur mikropori dengan diameter rata-rata sekitar 0,47 nanometer, ukuran yang sangat ideal untuk menangkap molekul hidrogen melalui gaya Van der Waals.
Penelitian ini juga melakukan optimasi parameter proses dengan memvariasikan suhu aktivasi antara 700°C hingga 900°C serta konsentrasi larutan KOH, yaitu 5M, 10M, dan KOH jenuh. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa kondisi aktivasi terbaik diperoleh pada suhu 900°C dengan konsentrasi KOH jenuh, yang menghasilkan luas permukaan spesifik berdasarkan analisis Brunauer–Emmett–Teller (BET) sebesar 1259,8 m²/g.
Kapasitas penyimpanan hidrogen kemudian diuji menggunakan pendekatan eksperimental pada suhu kriogenik 77 K. Sampel dengan kondisi optimum mampu mengadsorpsi hidrogen hingga mendekati 1,905 wt.% pada tekanan 1 bar, yang menunjukkan terjadinya mekanisme micropore filling yang signifikan. Sementara itu, pada suhu ruang kapasitas penyimpanan maksimum tercatat sebesar 0,41 wt.% pada tekanan 40 bar.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa karbon aktif berbasis limbah cangkang sawit memiliki potensi besar sebagai material penyimpan hidrogen berbasis padatan untuk mendukung teknologi energi bersih di masa depan. Selain memberikan alternatif solusi penyimpanan hidrogen, penelitian ini juga berkontribusi pada pemanfaatan limbah biomassa secara lebih bernilai tambah dalam pengembangan teknologi energi berkelanjutan.
Kontributor: Andhes Puspitalina, S.Hut.
Penyusun: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.
