Posted on Leave a comment

Cara Kerja Kembang Api dan Suar

Cara Kerja Kembang Api dan Suar

Kembang api dan suar (flare) sama-sama benda yang dapat menghasilkan cahaya melalui reaksi kimia. Tahukah anda bahwa keduanya memiliki arti yang berbeda serta digunakan dalam situasi yang berbeda pula? Kendati demikian, dalam kesempatan ini kita hanya akan mempelajari bagaimana kembang api dan suar bekerja, tentunya dari sudut pandang orang kimia.

Baca juga : Kembang api

Kembang Api

Sesuai namanya, kembang api akan menghasilkan api yang membentuk seperti sebuah kembang/bunga ketika meledak. Api dan cahaya dihasilkan dari ledakan kembang api telah dipelajari dari zaman dahulu kala. Walaupun orang zaman dahulu belum mengerti tentang reaksi kimia yang menyebabkannya, kembang api sudah banyak diaplikasikan di berbagai kegiatan seperti perayaan. Lalu, bagaimanakah kembang api bertransformasi? Continue reading Cara Kerja Kembang Api dan Suar

Posted on Leave a comment

Mengenal Cara Pembuatan Semen

Mengenal Cara Pembuatan Semen

Sumber gambar : thermofisher.comSemen merupakan salah satu material yang memiliki peran penting di dalam pembuatan bangunan. Walaupun sekarang terdapat beberapa jenis, akan tetapi bahan baku pembuatannya pada dasarnya adalah sama. Hampir semua orang mengetahui bahwa membuatnya tidak semudah seperti yang dibayangkan. Namun demikian, bukankah di dunia ini tidak ada yang tidak mungkin jika kita pelajari? Untuk itu mari kita pahami bersama pembuatan semen dari sudut pandang orang kimia. Continue reading Mengenal Cara Pembuatan Semen

Posted on Leave a comment

Mengenal Prinsip Kerja Baterai Natrium-Sulfur

Mengenal Prinsip Kerja Baterai Natrium-Sulfur

Baterai merupakan salah satu benda yang tak dapat lepas dari  kehidupan kita. Mesikipun kegunaannya yang sederhana, pengaruhnya sangat besar terhadap keberlangsungan aktivitas kita. Tak heran jika hampir di semua tempat kita akan selalu menemukan benda atau perangkat yang di dalamnya tersematkan baterai. Benda ini berfungsi sebagai sumber energi yang utama pada berbagai peralatan elektronik portabel. Selain itu, baterai juga dapat dijadikan media yang dapat mengubah suatu energi kimia yang terdapat dalam bahan aktif menjadi energi listrik secara langsung melalui reaksi reduksi dan oksidasi elektrokimia. Reaksi ini sering kita sebut sebagai reaksi redoks[1].

Baca juga: LOGAM HIDRIDA, SOLUSI BATERAI RAMAH LINGKUNGAN

Lithium vs Natrium

Continue reading Mengenal Prinsip Kerja Baterai Natrium-Sulfur

Posted on 1 Comment

LOGAM HIDRIDA, SOLUSI BATERAI RAMAH LINGKUNGAN

LOGAM HIDRIDA, SOLUSI BATERAI RAMAH LINGKUNGAN

Baterai yang sering kita jumpai saat ini terdiri dari komponen utama nikel-kadmium (Ni-Cad). Namun seperi yang kita ketahui, kadmium (Cd) merupakan salah satu logam yang sangat beracun dan merugikan baik untuk manusia maupun lingkungan sekitar. Pemerintah hingga kini terus berupaya mengurangi dampak dari pencemaran yang dihasilkan oleh logam berat ini melalui berbagai peraturan Kementerian. Selain itu, dampak mengurangi pencemaran juga bisa diperoleh dengan melakukan substitusi salah satu komponen yang menyebabkan pencemaran. Dalam kasus ini, baterai nikel-logam-hidrida adalah solusinya.

baca juga :  Baterai Ramah Lingkungan yang Tahan Lama dan Bertegangan Tinggi

MANFAAT

Nikel-logam-hidrida baterai merupakan jenis baterai yang sama seperti baterai nikel-kadmium pada umumnya. Hanya saja, keuntungannya adalah mengenai ramah lingkungannya. Jenis logam hidrida ini lebih mudah untuk didaur ulang serta tidak beracun, tidak seperti kadmium. Akan tetapi, masih terdapat kelemahan yang menyertai baterai jenis ini. Tingkat self-discharge dari baterai ini berada pada angka 30% per bulan, masih lebih tinggi bila dibandingkan dengan baterai Ni-Cad, yaitu sekitar 20% per bulan. Namun begitu, masih dilakukan tahap penyelidikan apakah baterai berbahan logam hidrida ini memungkinkan untuk disematkan dalam sistem kendaraan listrik. Jika demikian, kita akan memasuki era baru dalam masa penggunaan energi. Penggunaan kendaraan listrik berbeda dengan penggunaan kendaraan biasa. Kendaraan listrik memiliki emisi yang lebih sedikit. Selain itu, efisiensi yang dihasilkan dari kendaraan listrik sebesar dua kali lipat dibandingkan kendaraan dengan mesin pembakaran internal.

Menggunakan tenaga listrik juga akan mengurangi ketergantungan masyarakat luas terhadap minyak serta membuka peluang terhadap penggunaan energi terbarukan. Intinya, kita tidak hanya dapat mencegah punahnya energi fosil, tetapi juga dapat mengurangi dampak perubahan iklim dunia yang disebabkan oleh pemanasan global.

Sifat menarik yang dimiliki nikel-logam-hidrida ini antara lain kekuatan daya yang tinggi, berumur panjang, suhu operasi yang bermacam, pendeknya waktu pengisian, serta bebas perawatan. Bagian katoda baterai ini terdiri dari capuran logam dan hidrida logam yang terbentuk secara terbalik. Sedangkan anoda terbuat dari nikel hidroksida. Reaksi yangg  terjadi adalah sebagai berikut:

Katoda :  M + H20 + e- à M – H + OH-

Anoda : Ni(OH)2 + OH- à Ni(O)OH + H2O + e-

 

OPTIMASI BATERAI

Kekuatan dari ikatan M-H dalam hidrida logam menjadi sangat penting di dalam operasional baterai. Idealnya, entalpi ikatan berada pada angka kisaran 25-50 kJ/mol. Jika entalpi terlalu besar, maka reaksi tidak dapat dibalik. Sedangkan jika terlalu rendah, maka hidrogen tidak dapat bereaksi dengan paduan dan akhirnya H2 akan berevolusi. Faktor lain yang berpengaruh adalah pemilihan logam. Sebagai contoh, paduan tidak boleh bereaksi dengan KOH, harus tahan korosi dan oksidasi. Maka dari itu, untuk memenuhi persyaratan ini, paduan dibuat dengan struktur tak beraturan. Logam yang digunakan adalah logam yang tidak cocok jika digunakan sendiri. Logam tersebut antara lain Li, Mg, Al, Ca, V. Mn. Fe, Cu, dan Zr. Jumlah atom H dalam tiap atom logam dapat ditingkatkan dengan menggunakan Mg, Ti, Zr, dan Nb. Entalpi ikatan M-H dapat disesuaikan dengan V, Mn, Zr. Reaksi pengisian dan pengosongan dapat dikatalisis dengan Al, Mn, Co, Fe, dan Ni. Sedangkan ketahanan terhadap korosi ditingkatkan dengan menggunakan Cr, Mo, dan W. Berbagai sifat ini memungkinkan  kinerja baterai nikel-logam-hidrida dapat dioptimalkan untuk aplikasi yang berbeda.

Posted on Leave a comment

Lithium, Ekstraksi dan Pemanfaatannya

Lithium, Ekstraksi dan Pemanfaatannya

Hingga saat ini, lithium (Li) memiliki peran penting di dalam dunia perindustrian. Salah satu bentuk pemanfaatannya adalah sebagai bahan baku pembuat baterai primer dan baterai yang dapat diisi ulang serta khusus untuk kendaraan. Hal ini menjadikan elemen golongan IA ini sebagai salah satu elemen yang dibutuhkan oleh umat manusia. Perlu diketahui, jumlah konsumsi lithium dunia saat ini hampir mencapai 24.000 ton per tahun, dengan prioritas utama pasokan adalah untuk industri teknologi dan otomotif. Faktanya, Li sendiri merupakan elemen ke-25 yang paling berlimpah di lapisan kerak bumi (pada konsentrasi 20 ppm). Namun demikian, ia juga terdistribusi secara luas. Sebagai contoh, air laut mempunyai konsentrasi lithium sekitar 0,2 ppm, ini artinya jumlah total setara dengan 230 miliar ton. Continue reading Lithium, Ekstraksi dan Pemanfaatannya

Posted on Leave a comment

Membuat Hidrogen Dari Energi Matahari

Matahari

Bumi yang kita pijaki ini menerima setidaknya 100.000 TW energi dari matahari, sekitar 7000 kal lebih besar dari laju konsumsi energi dunia saat ini (15TW). Energi matahari telah dimanfaatkan dalam beberapa cara seperti yang kita ketahui, seperti turbin angin, fotosintesis (biomassa), dan sel fotovoltaik. Tapi pada akhirnya, menggunakan energi matahari dalam menghasilkan hidrogen dari air akan memberikan peluang besar untuk mengurangi ketergantungan manusia terhadap bahan bakar fosil dan membantu menekan perubahan iklim global. Teknologi yang sedang dikembangkan tersebut adalah peroduksi H2 solar bersuhu tinggi dan produksi elektrokimia H2 solar. Continue reading Membuat Hidrogen Dari Energi Matahari

Posted on Leave a comment

Mengenal Hidrogen Untuk Bahan Bakar Kendaraan

Mengenal Hidrogen Untuk Bahan Bakar Kendaraan

1. Alasan Penggunaan 

Ketika pertama kali terjadi peningkatan harga minyak secara drastis, manusia mulai mengembangkan sumber lain yang digunakan sebagai pembawa energi (bahan bakar). Selain masalah harga, tekanan masalah lingkugan tak kalah penting mengenai penggunaan lebih lanjut dari bahan bakar fosil ini. Dimulai sejak tahun 1970-an, penggunaan hidrogen (H2) sebagai bahan bakar mulai diselidiki secara serius. Hal ini diarenakan memiliki kelebihan dibandingkan bahan bakar fosil, diantaranya hasil pembakaran yang bersih, tidak beracun, serta produksinya sepenuhnya berasal dari sumber daya yang terbarukan. Perlahan tapi pasti, H2 diyakini akan menggantikan produksi dari bahan baku karbon fosil.

Jika dibandingkan, diantara semua bahan bakar, H2 memiliki nilai entalpi spesifik (nilai entalpi standar dibagi massa) paling tinggi. Hal ini menjadikan H2 menjadi bahan bakar yang sangat baik untuk aplikasi luar angkasa seperti roket. Namun pada kenyataannya, H2 juga mempunyai kepadatan energi yang sangat rendah (nilai entalpi standar dibagi volume). Hal tersebut merupakan jauh di bawah bahan bakar hidrokarbon.

Baca juga : proses pembuatan hidrogen

2. Sel Bahan Bakar Hidrogen

Hidrogen sangatlah jelas dapat menjadi bahan bakar yang sangat baik bagi kendaraan dengan sedikit masalah yang harus diselesaikan. Selain sebagai bahan bakar roket, H2 juga dapat dipilih untuk penggunaan lain. Sebagai contoh dalam mesin pembakaran internal konvensional, dengan sedikit modifikasi pada desain atau spesifikasinya. Akan tetapi, jika kita ingin menggunakannya dalam kendaraan, cara yang paling penting adalah dengan memanfaatkan reaksi hidrogen dalam sel bahan bakar. Cara tersebut akan menghasilkan listrik secara langsung. Output daya dari sel bahan bakar H2 efisien serta andal. Hal tersebut juga memungkinkan produksi H2 ‘di papan’ dengan mereformasi uap metanol, bahan bakar padat yang dapat diangkut dan hemat energi. Reaksi yang terjadi antara lain sebagai berikut:

CH3OG(g) + H20(g) ßà CO2(g) + 3H2(g)  (a)

CH3OH(g) + 1/2O2(g) ßà CO2(g) + 2H2(g)  (b)

Reaksi ini terjadi pada suhu berkisar antara 200 – 350 derajat celcius. Reaksi ini juga  dikendalikan untuk memastikan bahwa panas yang dihasilkan oleh reaksi oksidasi eksotermik hanya mengimbangi yang diperlukan untuk reaksi dengan uap (a) dan penguapan semua komponen (b). Panas yang dihasilkan berlebih akan menghasilkan CO yang kemudian meracuni katalis Pt dari sel bahan bakar. Produk CO2 dan H2 dipisahkan dengan membran Pd.

Posted on Leave a comment

Abad Ke-21, Masih Pentingkah Belajar Kimia?

Kimia menjadi salah satu disiplin ilmu yang penting di kehidupan kita dalam beberapa dekade terakhir. Perkembangan ilmu kimia mengalami kemajuan pesat sampai akhir abad ke-20. Namun, di abad ke-21 yang serba canggih dimana semua berjalan secara otomatis ini, masih pentingkah belajar kimia? Masih pentingkah kita mempelajari prinsip-prinsip kimia sama seperti yang dahulu kita pelajari di bangku sekolah? Mari kita bahas semuanya dari awal, yaitu dari kimia itu sendiri

Baca juga : Mengapa harus belajar kimia? Continue reading Abad Ke-21, Masih Pentingkah Belajar Kimia?