Claim Missing Document
Check
Articles

Found 18 Documents
Search

Pengaruh aditif terhadap karakteristik membran elektrolit polieter-eter keton tersulfonasi untuk aplikasi sel bahan bakar metanol langsung Sri Handayani; Eniya Listiani Dewi; Widodo Wahyu Purwanto; Roekmijati W. Soemantojo
Jurnal Teknik Kimia Indonesia Vol 6, No 1 (2007)
Publisher : ASOSIASI PENDIDIKAN TINGGI TEKNIK KIMIA INDONESIA (APTEKIM)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.5614/jtki.2007.6.1.4

Abstract

The influence of the additive on the characteristics of the sulfonated polyether-ether ketone electrolyte membrane for direct methanol fuel cell applicationsThe weakness of comercial membrane (Nafion-117) for the application of direct methanol fuel cell is highly methanol cross-over. It is decreasing the cell voltage. To minimize the methanol cross-over in a membrane, there are two methods can beproposed: the modification of conventional membrane structure (Nafion-117) and development of novel electrolyte membrane (and modified). PEEK can be used as one of alternatives for  direct methanol fuel cell membranes. This PEEK polymer has the stability of chemistry mechanic and thermal. In order to increase ionic conductivity and to decrease methanol permeability. It is necessary to make the modification of sulfonated polyether-ether ketone (sPEEK) with adding higroscopic inorganic additives (SiO2 and  H-zeolit). The type of additive which can increase ionic conductivity for sPEEK membrane is SiO2 (3 wt.%) 2 times, and decrease ionic conductivity 1,7 times for H-zeolite. Methanol permeability of membrane sPEEK with silica added increase 5 times and H-zeolite 2 times compared to sPEEK membrane without additive. Although composite membrane have increasing methanol permeability but that values are still lower than Nafion-117. Conclusion, the addition of SiO2 as additives has given best performance 0,09 S/cm ionic conductivity, 10-7 cm2/S methanol permeability dan 17 wt.% water swelling.Keywords: Additive, Direct Methanol Fuel Cell, Polyether-Ether Ketone, SiO2, H-ZeoliteAbstrakKelemahan membran komersial (Nafion-117) untuk aplikasi sel bahan bakar metanol langsung (direct methanol fuel cell) adalah methanol crossover yang tinggi, hal tersebut yang dapat menurunkan kinerja voltase sel secara keseluruhan. Dalam rangka mengurangi methanol crossover melalui membran, ada dua pendekatan yaitu modifikasi struktur membran konvensional (Nafion) atau pengembangan membran polimer elektrolit (dan modifikasi). Salah satu polimer aromatik yang menarik perhatian sebagai membran elektrolit pada aplikasi DMFC adalah polieter-eter keton (PEEK) karena polimer tersebut mempunyai kestabilan kimia, mekanik dan panas. Agar dapat meningkatkan konduktivitas ionik dan menurunkan permeabilitas metanol dilakukan modifikasi pada polieter-eter keton tersulfonasi (sPEEK) yaitu dengan menambahkan aditif anorganik yang bersifat higroskopik (SiO2 dan H-zeolit) Jenis aditif yang dapat meningkatkan konduktivitas ionik untuk membran elektrolit adalah SiO2 (3% berat) yaitu  sebesar 2 kali, sedangkan H-zeolit menurunkan konduktivitas ionik sebesar 1,7 kali. Permeabilitas metanol membran sPEEK yang ditambahkan SiO2 naik hingga 5x sedangkan yang ditambahkan H-zeolit hanya 2 kali dari membran sPEEK tanpa aditif. Walaupun membran komposit meningkatkan permeabilitas metanol tetapi nilai tersebut masih dibawah membran Nafion-117. Jadi penambahan aditif yang baik dalam membran berbasis polieter-eter keton tersulfonasi adalah SiO2 yang mempunyai konduktivitas ionik 0,09 S/cm, permeabilitas metanol 10-7 cm2/S dan swelling air 17%.Kata kunci : Aditif, Polieter-Eter Keton, Sci Bahan Bakar Metanol Langsung, SiO,, H-Zeolit
PREPARASI MEMBRAN ELEKTROLIT BERBASIS POLIAROMATIK UNTUKAPLIKASI SEL BAHAN BAKAR METANOL LANGSUNG SUHU TINGGI Sri Handayani; Eniya Listiani Dewi; Widodo Wahyu Purwanto; Roekmijati W. Soemantojo
Jurnal Sains Materi Indonesia Vol 8, No 3: JUNI 2007
Publisher : Center for Science & Technology of Advanced Materials - National Nuclear Energy Agency

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (207.359 KB) | DOI: 10.17146/jsmi.2007.8.3.4692

Abstract

PREPARASI MEMBRAN ELEKTROLIT BERBASIS POLIAROMATIK UNTUKAPLIKASI SEL BAHAN BAKAR METANOL LANGSUNG SUHU TINGGI. Operasi sel bahan bakar metanol langsung (Direct Methanol Fuel Cell / DMFC) suhu tinggi (>120 oC) mempunyai keuntungan yaitu meningkatkan reaksi baik di anoda maupun di katoda. Saat ini membran yang banyak digunakan untuk aplikasi DMFC adalah Nafion. Kelebihan dari membran Nafion memiliki konduktivitas ionik yang tinggi tetapi kelemahannya adalah permeabilitas metanol yang tinggi, termasuk membran yang mahal dan kinerja membran menurun jika digunakan pada suhu >80 oC. Untuk hal tersebut perlu pengembangan polimer pengganti Nafion diantaranya adalah polimer aromatik yaitu polisulfon (PSf) dan polieter-eterketon (PEEK). PEEK dan PSf adalah polimer yang bersifat hidrofobik, untuk menjadi elektrolit perlu diberikan gugus sulfonat melalui proses sulfonasi. Sulfonasi PSf dilakukan setelah membuat membran terlebih dahulu, dengan memvariasikan konsentrasi asam sulfat (0,5 M dan 1 M) dan waktu sulfonasi (2 jam, 3 jam dan 4 jam) pada suhu tetap 80 oC. Sedangkan sulfonasi PEEK menggunakan asam sulfat pekat dengan variasi suhu (50 oC , 60 oC dan 70 oC) pada waktu tetap 3 jam, yang kemudian dibuat membran. Karakteristik membran elektrolit polisulfon yang tersulfonasi (sPSf) menghasilkan swelling air pada membran 10 % hingga 25 %, konduktivitas ionik sebesar 10-4 S/cm hingga 10-3 S/cm, permeabilitas metanol sebesar 10-7 cm2/detik hingga 10-6 cm2/detik dan suhu transisi glass membran PSf dan sPSf sebesar 220 oC dan 237 oC. Karakteristik membran elektrolit polieter eter keton yang tersulfonasi (sPEEK) menghasilkan swelling air pada membran 8 % hingga 28 %, konduktivitas ionik sebesar 10-2 S/cm, permeabilitas metanol sebesar 10-7 cm2/detik hingga 10-6 cm2/detik dan suhu transisi glass membran PEEK dan sPEEK sebesar 187 oC dan 266 oC. Kedua polimer tersebut berpeluang untuk aplikasi DMFC suhu tinggi, walaupun konduktivitas ionik dari sPSf perlu ditingkatkan.
SINTESIS DAN KARAKTERISASI MEMBRAN ELEKTROLIT POLIETER-ETER KETON TERSULFONASI Sri Handayani; Widodo Wahyu Purwanto; Eniya Listiani Dewi; Roekmijati W. Soemanto
Jurnal Sains Materi Indonesia Vol 8, No 2: FEBRUARI 2007
Publisher : Center for Science & Technology of Advanced Materials - National Nuclear Energy Agency

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (127.962 KB) | DOI: 10.17146/jsmi.2007.8.2.4801

Abstract

SINTESIS DAN KARAKTERISASI MEMBRAN ELEKTROLIT POLIETER-ETER KETON TERSULFONASI. Membran elektrolit untuk aplikasi sel bahan bakar metanol langsung, Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) berfungsi untuk menghantarkan ion (proton) dan pembatas antara anoda dan katoda. Polieter-eter keton (PEEK) merupakan salah satu polimer aromatik yang dapat di aplikasikan pada DMFC karena selain dari karakteristiknya yang tahan terhadap lingkungan DMFC (metanol), polimer tersebut juga cukup mudah dalam proses sulfonasinya yaitu menggunakan asam sulfat pekat. Tujuan percobaan ini adalah mendapatkan kondisi proses sulfonasi PEEK (sPEEK) dengan memvariasikan suhu sulfonasi 40 oC, 45 oC, 50 oC, 60 oC dan 70 oC pada waktu yang tetap yaitu 3 jam. Hasil percobaan menunjukkan suhu sulfonasi yang optimal berada pada kondisi suhu 60 oC memberikan karakteristik membran adalah kapasitas penukar ion 2,1 gek/g polimer, derajat sulfonasi 77%, konduktivitas ionik 0,045 S/cm, permeabilitas metanol 4 x 10-7 cm2/s , sweeling air membran 15%, swelling metanol membran 18% dan selektivitas relatif 3,9.
PEMILIHAN ADSORBEN UNTUK PENJERAPAN KARBON MONOKSIDA MENGGUNAKAN MODEL ADSORPSI ISOTERMIS LANGMUIR Yuliusman Yuliusman; Widodo Wahyu Purwanto; Yulianto Sulistyo Nugroho
Reaktor Volume 14, No. 3, APRIL 2013
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (393.773 KB) | DOI: 10.14710/reaktor.14.3.225-233

Abstract

ADSORBENT SELECTION FOR CO ADSORPTION USING LANGMUIR ISOTHERMIC ADSORPTION MODEL. The objective of this research is to choose the adsorbent that can be applied to decrease toxicity level and to purify fire smoke. In case of fire, toxicity level is high due to carbon monoxide. Adsorbent is chosen based on its ability to adsorb carbon monoxide using volumetric method in constant temperature. Materials to be tested are natural zeolite, active carbon, TiO2, CuO, MgO. Due to existence of organic and mineral polluters, natural zeolite needs to be activated prior to adsorption test using fluoride acid (HF), chloride acid (HCl), ammonium chloride (NH4Cl) and followed by calcination process. Result shows that activation of natural zeolite can increase Si/Al ratio and surface area. According to Langmuir adsorption model obtained, adsorption capacity of active carbon and natural zeolite are the highest. At 1 atmospheric pressure, adsorption capacity are 0.0682 mmol/g for active carbon, 0.0464 for activated natural zeolite with particle size of 400 nm, and 0.0265 mmol/g for activated natural zeolite with particle size of (37-50) μm. Penelitian ini bertujuan untuk memilih adsorben yang dapat diaplikasikan untuk menurunkan tingkat racun dan menjernihkan asap kebakaran. Pada kasus kebakaran tingkat racun asap disebabkan tingginya kandungan karbon monoksida. Proses pemilihan adsorben dilihat pada kemampuan adsorben mengadsorpsi karbon monoksida, yang dilakukan dengan metode volumetrik pada temperatur konstan. Material yang diuji adalah zeolit alam, karbon aktif, TiO2, CuO, MgO. Zeolit alam banyak terdapat pengotor baik organik maupun mineral, oleh karena itu sebelum dilakukan uji adsorpsi, zeolit alam terlebih dahulu diaktifasi menggunakan larutan asam florida (HF), asam khlorida (HCl) dan larutan amonium khlorida (NH4Cl), dilanjutkan dengan proses kalsinasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktifasi zeolit alam dapat meningkatkan rasio Si/Al dan luas permukaan. Semua adsorben yang diuji mempunyai kemampuan mengadsorpsi karbon monoksida. Berdasarkan model adsorpsi Langmuir yang diperoleh, karbon aktif dan zeolit alam mempunyai kapasitas adsorpsi yang paling besar. Dengan menggunakan kondisi tekanan 1 atmosfir, kapasitas adsorpsi adalah 0,0682 mmol/g untuk karbon aktif, 0,0464 mmol/g untuk zeolit alam teraktifasi dengan ukuran partikel 400 nm dan 0,0265 mmol/g untuk zeolit alam teraktifasi dengan ukuran partikel (37-50) μm.
Synthesis of TiO2 nanotubes by using combination of sonication and hydrothermal treatment and their photocatalytic activity for hydrogen evolution Indar Kustiningsih; S Slamet; Widodo Wahyu Purwanto
Reaktor Volume 15 No.3 April 2015
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (764.721 KB) | DOI: 10.14710/reaktor.15.3.204-211

Abstract

Effect of sonication and hydrothermal treatments on the synthesized of Titania nanotubes (TiO2 NT)has been investigated. Sonication of TiO2 P25 sol was performed using ultrasonic probe for certain time followed by hydrothermal treatment in a teflon lined stainless steel autoclave. The samples were characterized by means of X-ray powder diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis DRS) and Brunauer-Emmett-Teller (BET).The photocatalytic activity of prepared samples was evaluated with photocatalytic H2 evolution from aqueous methanol solution. The result showed that TiO2 NT was formed rapidly along with the duration of sonication treatment but the longer processing time of it would destroy the morphology of TiO2 NT. The optimal sonication time for the TiO2 NT formation was 10 min. It was obtained TiO2 NT with high crystallinity, high surface area and a perfect nanotubes structure.  Hydrogen production by using this sample was about two times higher than TiO2 P25 nanoparticle.   Keywords : TiO2 nanotubes, sonication, hydrothermal, hydrogen   Abstrak   Efek kombinasi proses sonikasi dan hidrotermal pada pembentukan TiO2 nanotubes telah dilakukan. TiO2 P25 disonikasi menggunakan ultrasonik probe dengan waktu tertentu kemudian dilanjutkan dengan proses hidrotermal di autoklaf berbahan teflon dan stainless steel. Sampel yang diperoleh di karakteriksasi menggunakan X-ray powder diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis DRS) and Brunauer-Emmett-Teller (BET). Aktifitas fotokatalis dari sampel diuji untuk produksi hidrogen dari larutan metanol. Dari hasil yang diperoleh TiO2 nanotubes lebih cepat terbentuk dengan adanya proses sonikasi, akan tetapi semakin lama waktu sonikasi bentuk nanotubes yang diperoleh menjadi rusak. Waktu optimal untuk proses sonikasi adalah 10 menit. Pada kondisi ini TiO2 yang terbentuk memiliki kristalinitas dan luas permukaan tinggi serta bentuk nanotubes yang sempurna. Produksi hidrogen pada kondisi inipun dua kali lebih besar dibandingkan dengan TiO2 P25 nano partikel.   Kata Kunci : TiO2 nanotubes, sonikasi, hidrotermal, hidrogen 
KINETIKA MIKRO DEKOMPOSISI METANA MENJADI KARBON NANOTUBE PADA PERMUKAAN KATALIS Ni-Cu-Al Praswasti Pembangun Dyah Kencana Wulan; Widodo Wahyu Purwanto; Yuswan Muharam
Reaktor Volume 13, Nomor 3, Juni 2011
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (310.558 KB) | DOI: 10.14710/reaktor.13.3.148-154

Abstract

MICRO KINETICS OF DECOMPOSITION OF METHANE TO CARBON NANOTUBES OVER NI-CU-AL CATALYST. The main focus of this research was to obtain micro kinetics decomposition of methane producing carbon nanotube on the surface of the Ni-Cu-Al catalyst. Experimental kinetics data collected at a temperature range of 650-750oC and pressure of one atmosphere. The preliminary test was conducted to obtain the kinetics are not influenced by external and internal diffusion limitations as well as inter-phase transfer. Kinetics data were tested by micro kinetic model derived from the catalyst surface reaction mechanism. The most appropriate kinetic model becomes the rate-limiting step of methane decomposition reaction. Results of preliminary experiment showed that the kinetics of the external diffusion effect is negligible at flow rates above 150 mL/min. Internal diffusion can be ignored with a catalyst under 0.25 mm in diameter with a weight of 0.04 grams of catalyst and contact time 2.5x10-4. Rate equation analysis shows that the rate-limiting step is the adsorption which indicates that intermediate consumption (CH4I + I Û CH3I + HI) is faster than the formation of intermediate (adsorption of methane, CH4 + I Û CH4I). The activation energy obtained for 34.628 kJ/mol and pre-exponential factor of 6.583x106.  Fokus utama penelitian ini adalah memperoleh kinetika mikro dekomposisi metana yang menghasilkan Carbon Nanotube pada permukaan  katalis Ni-Cu-Al. Data kinetika eksperimen diambil pada rentang temperatur 650-750oC dan tekanan 1 atmosfer. Percobaan pendahuluan dilakukan untuk memperoleh daerah kinetika yang tidak dipengaruhi oleh limitasi difusi eksternal dan internal serta perpindahan antar fasa.  Data kinetika  diuji dengan model kinetika mikro yang diturunkan dari mekanisme reaksi permukaan katalis. Model kinetika yang paling sesuai menjadi tahap pembatas laju reaksi dekomposisi metana. Hasil percobaan pendahuluan kinetika menunjukkan bahwa pengaruh difusi eksternal dapat diabaikan pada laju alir di atas 150 mL/menit. Difusi internal dapat diabaikan dengan menggunakan katalis berdiameter di bawah 0,25 mm dengan berat katalis 0,04 gram pada waktu kontak 2,5x10-4. Analisis persamaan laju menunjukkan bahwa tahap pembatas laju adalah tahap adsorpsi yang menunjukkan bahwa konsumsi intermediate (CH4I + I Û CH3I + HI) lebih cepat dari pembentukan intermediate (adsorpsi metana,CH4 + I Û CH4I). Energi aktivasi yang diperoleh sebesar 34,628 kJ/mol dan faktor pre-eksponensial 6,583x106.
Gas Price Policy Analysis for Fertilizer Industries in Indonesia Based on Netback from Final Product Erwan Hermawan; Widodo Wahyu Purwanto
JURNAL SOSIAL HUMANIORA (JSH) Vol 13, No 2 (2020)
Publisher : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j24433527.v13i2.7704

Abstract

The industrial sector has an important role in the Indonesian economy. The problem facing the fertilizer industry is the price of gas as a raw material that tends to be expensive for the lower prices of crude oil since 2016. To overcome this problem the government issued Presidential Regulation No. 40/2016 on setting gas prices for the fertilizer industry but this regulation only sets floor gas prices at USD 6/MMBTU to secure revenues of gas producers. Meanwhile, the current sale gas contract for fertilizer applies an escalation. The objectives of this study are to evaluate the netback value of each fertilizer plant and assess the current gas price policy. The netback value is calculated based on the long-run marginal cost of urea production. The result shows that PKT 04 and PKT 05, Pusri 1B, 2B, 3, and 4, PKC 1A and 1B, and PKG have lower netback value than gas price contract, except for PKT plant based on average has the highest netback value, because they use pricing mechanism that linked to oil and product price. From this calculation the current gas price policy needs to be adjusted to keep the fertilizer industry profitably.
APLIKASI ULTRASONIK DAN MICROWAVE UNTUK MEMURNIKAN KARBON NANOTUBE YANG DISINTESIS DENGAN METODE DEKOMPOSISI METANA Widodo Wahyu Purwanto
Purifikasi Vol 12 No 2 (2011): Jurnal Purifikasi
Publisher : Department of Environmental Engineering-Faculty of Civil, Environmental and Geo Engineering. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j25983806.v12.i2.206

Abstract

Karbon nanotube yang disintesis dengan metode dekomposisi katalitik metana masih memiliki kekurangan karena masih terdapat pengotor berupa logam katalis dan karbon amorf yang dapat mengurangi kualitas kemurnian karbon nanotube yang dihasilkan. Peningkatan kualitas karbon nanotube dapat dilakukan dengan cara pemurnian menggunakan pemanasan microwave dan pengadukan ultrasonik. Berdasarkan hasil analisis SEM dan XRD, pemurnian karbon nanotube dengan waktu pemanasan 20 menit dan waktu ultrasonikasi 60 menit menghasilkan produk karbon nanotube yang paling baik. Metoda tersebut terbukti efektif dalam memperbaiki struktur karbon nanotube yang dihasilkan, mereduksi jumlah partikel logam katalis yang terdapat pada karbon nanotube tanpa merusak kristal karbon dengan ukuran kristal karbon setelah pemurnian adalah 6,1 nm.
Synthesis of Ni/CaO-γ-Al2O3@Ru Core Shell via Micro-Emulsion Method for Bio-oil Steam Reforming of Empty Fruit Bunch Desi Riana Saputri; Widodo Wahyu Purwanto
ASEAN Journal of Chemical Engineering Vol 18, No 1 (2018)
Publisher : Department of Chemical Engineering, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1279.869 KB) | DOI: 10.22146/ajche.49546

Abstract

Hydrogen production from bio-oil steam reforming plays an important role in the development of renewable hydrogen from biomass to produce the cleanest fuel. However, the existence of coke and low carbon conversion are problems that have been found in some studies. The purpose of this study was to reduce coke formation and to enhance carbon conversion by using core shell nanoparticle catalysts that could increase of surface area, support interaction and its catalytic activity for hydrogen production from bio-oil steam reforming of empty fruit bunch (EFB). Ni/CaO-γ-Al2O3@Ru core shells were prepared by CTAB/n-hexanol/n-hexane/water micro-emulsion system. The catalysts were characterized by means XRD, BET, FESEM-EDS and TEM. Bio-oil aqueous fraction was analyzed by using GC-MS. Carbon conversion and hydrogen yield by using Ni/CaO-γ-Al2O3@Ru core shell are resulted more 68.4 % and 18.6% than using Ni/CaO-γ-Al2O3 catalyst, respectively. The highest hydrogen yield by using Ni/CaO-γ-Al2O3@Ru core shell for steam reforming bio-oil is 5.6% in minute 10 with 0.07 g of coke deposit. The study concludes that the effect of Ni/CaO-γ-Al2O3@Ru core shell is more efficient in hydrogen production, carbon conversion and coke deposit compared to Ni/CaO-γ-Al2O3 catalyst
Cradle to Gate Simple Life Cycle Assessment of Biodiesel Production in Indonesi Hidayatno, Akhmad; M. Zagloel, Teuku Yuri; Purwanto, Widodo Wahyu; Carissa, Carissa; Anggraini, Lindi
Makara Journal of Technology Vol. 15, No. 1
Publisher : UI Scholars Hub

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

The focus of this research is to analyze potential environmental impact in the supply chain of palm oil biodiesel industries. Simple Life Cycle Assessment (LCA) is applied to analyze impacts, produced by the three main units in the supply chain of Palm-Oil-based Biodiesel, which are Palm Plantation, CPO mill, and Biodiesel Plant. We developed LCA calculation model using spreadsheet software, used to assess a number of input scenarios to evaluate the best scenario, in variation of: land quality, land area and the rate of clearing, land clearing technique and type of the original land. The biggest potential environmental impact is the contribution to global warming impact which emissions are produced mostly from unit plantation. Although plantation has biggest potential to contribute to environmental impact, it also gives biggest reduction to global warming impact. In general, the biggest environmental impact in the LCA category is climate change, followed by photo-oxidant formation and eutrophication. The biggest impacts in the supply chain are from the plantation, especially when choosing the right technique for land clearing. In addition, due to LCA linearity nature, the scenario that we tested does not change the total accumulative environmental impacts.