Pembuatan Tabung Penyimpanan Hidrogen

PERCOBAAN 2

PEMBUATAN TABUNG PENYIMPANAN GAS HIDROGEN

Kamis, 19 September 2013

I.         Pendahuluan

a.       Teori

Gas hidrogen merupakan gas yang sangat reaktif. Bahkan pada konsentrasi 4-74%, gas hidrogen dapat membentuk campuran eksplosif dengan udara. Campuran tersebut akan spontan meledak karena dipicu oleh api, panas atau sinar matahari. Karena alasan inilah maka penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar harus sangat hati-hati. Walaupun densitas energi per gram gas hidrogen lebih besar daripada gasolin, namun densitas energi pervolumenya lebih rendah. Berbagai teknologi penyimpanan gas hidrogen telah dikembangkan dengan mempertimbangkan biaya, berat dan volume, efisiensi, keawetan, waktu pengisian dan pengosongan (charge and discharge), temperatur kerja serta efisiensinya. Berikut ini akan dipaparkan beberapa alternatif penyimpanan gas hidrogen :

1. Tangki bertekanan tinggi

 Merupakan teknologi yang paling umum dan simpel walaupun secara volumetrik dan grafimetrik tidak efisien. Semakin tinggi tekanan, semakin besar energi per unit volume. Hidrogen tidak terkompresi mempunyai densitas energi 10,7 kJ/L, pada saat dikompresi pada tekanan 750 bar, densitas energinya meningkat menjadi 4,7 MJ/L. Namun masih jauh lebih kecil daripada gasoline, yaitu 34,656 MJ/L

2. Tangki hidrogen cair (Cryogenic)

Pada teknologi ini, gas hidrogen dicairkan pada suhu yang sangat rendah. Pada tekanan 1 atm, dibutuhkan temperatur hingga 22 K. Energi untuk mendinginkan hidrogen cukup energi yang besar, hingga mencapai 1/3 dari energi yang disimpan. Densitas energi hingga mencapai 8,4 MJ/L. Walaupun sangat berat, namun volumenya lebih kecil daripada tangki tekanan tinggi sehingga cocok untuk aplikasi statis.

3. Logam dan alloy

Logam atau paduan logam (alloy) menyerupai sponge yang dapat menyerap hidrogen. Hidrogen akan terabsorpsi pada ruang interstitial pada kisi kristal logam sehingga hidrogen tidak mudah terbakar dan lebih aman. Contohnya: TiFe (1,5 wt%) dan Mg2NiH4 (3,3 wt%).

4. Kimiawi

Pada metode ini, hidrogen disimpan dalam bentuk senyawa kimia lain yang lebih aman. Pada saat akan digunakan, baru senyawa ini diubah menjadi hidrogen melalui reaksi kimia.

a. Metanol

Infrastruktur untuk distribusi metanol sangat mudah karena sama dengan gasolin. Pada saat digunakan, metanol akan diubah menjadi gas H2 dengan melepaskan gas CO dan CO2.

b. Ammonia

Efisiensi volumetrik sedikit lebih tinggi daripada metanol namun bersifat toksik. Harus dikatalisi pada suhu 800-900 oC agar dapat melepaskan hidrogen. Biasanya didistribusikan dalam bentuk cair pada tekanan 8 atm.

c. Hidrida logam

Merupakan senyawa reaktif yang akan segera melepaskan hidrogen apabila bereaksi dengan air. Contohnya adalah NaH, LiH, NaAlH4, NaBH4, LiBH4, dan CaH2

5. Fisisorpsi

Pada metode ini, hidrogen diadsorpsi pada permukaan bahan berpori seperti nanofiber grafit, nanotube karbon, zeolit dan Metal Organic Framework (MOF).

Namun karena keterbatasan waktu dan biaya, praktikan hanya dapat membuat tabung penyimpanan gas hidrogen sederhana, yakni dengan menggunakan barang-barang yang sudah tidak terpakai.

b.      Tujuan Praktikum

-          Membuat tabung penyimpanan gas hidrogen sederhana

II.      Metode Praktikum

a.       Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah kaleng bekas kue, kran, selang diameter 1cm, botol saus, neraca analitik, gelas ukur, gelas arloji, solder, cutter, dan balon.

Bahan yang dipakai yaitu aluminium foil, gabus, 50 ml KOH 3M

b.      Prosedur Kerja

Sisi kaleng dilubangi dengan menggunakan solder. Kemudian masukkan kran ke dalam lubang tersebut. Potong gabus seukuran mulut kran dan dilubangi bagian tengahnya untuk memasukkan selang. Lalu letakkan gabus di mulut keran tersebut. Selanjutnya bagian ujung selang dimasukkan ke mulut botol saus. Langkah selanjutnya yaitu pembuatan gas hidrogen dari 50 ml KOH 3M. Langkah tersebut dapat dilihat di percobaan sebelumnya.

III.   Hasil dan Pembahasan

Percobaan Ke-	Massa Aluminium Foil (g)	Volume KOH (ml)
1	0,2506	50
2	0,4888	50
3	0,4695	50

Percobaan dilakukan sebanyak 3 kali (triplo) dengan massa alumunium yang berbeda-beda. Pada saat pembuatan gas hidrogen, ketika KOH ditambahkan aluminium foil, praktikan dapat melihat gas hidrogen yang dibuat di dalam botol saus mengalir melalui selang ke kaleng. Maka dapat disimpulkan gas hidrogen tersebut tertampung dalam kaleng. Namun ketika dicoba mengisikan hidrogen ke dalam balon, ternyata balon tidak dapat mengembang besar walaupun gas yang tertampung dalam kaleng cukup banyak. Hal ini mungkin disebabkan oleh desain kaleng yang tidak memungkinkan gas untuk keluar dari kaleng tersebut, sehingga gas banyak tertampung pada kaleng tetapi tidak dapat mengalir keluar.

IV.   Kesimpulan

-          Tabung penyimpanan tersebut dapat menampung gas hidrogen tetapi tidak dapat mengalirkan gas tersebut keluar

DAFTAR PUSTAKA

http://material-sciences.blogspot.com/2010/03/teknologi-penyimpanan-hidrogen.html

http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20306754-D%201296-Material%20penyimpan-full%20text.pdf

http://id.wikipedia.org/wiki/Penyimpanan_energi

DAFTAR GAMBAR

	Aluminium foil yang akan direksikan ke dalam KOH
	Voume KOH yang digunakan
	Desain tabung pemyimpanan gas hidrogen sederhana

Percobaan dengan alat