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 2 Comments

Polusi Udara Akibat Bahan Bakar Fosil

​Dalam beberapa dasawarsa terakhir ini, telah disadari bahwa pembakaran bahan bakar fosil (batu bara, minyak bumi, dan gas alam) menyebabkan masalah pencemaran lingkungan khususnya pencemaran udara. Berikut ini akan  kita bahas beberapa aspek yang berkaitan dengan pencemaran dan usaha pencegahan.
Pencemaran akibat pembakaran bahan bakar fosil umumnya terjadi karena pembakaran yanh tudak sempurna dan akibat adanya pengotor dalam bahan bakar tersebut.

  1. Pembakaran tidak sempurna

Pembakaran yang terjadi dalam mesin kendaraan biasanya berlangsung tidak sempurna, sehingga asap kendaraan akan mengandung karbon monoksida, partikel karbon (jelaga) dan sisa bahan bakar (hidrokarbon).

  1. Pengotor dalam bahan bakar

Bahan bakar fosil khususnya batu bara biasnya mengandung sedikit belerang. Pembakaran belerang akan menghasilkan oksida belerang SO2 atau SO3.

  1. Bahan aditif dalam bahan bakar

Bensin ditambahkan berbagai adituf untuk menaikkan nilai oktannya. Salah satu diantaranya yaitu TEL [Pb(C2H5)]. Pembakaran bensin bertimbal akan menghasilkan partikel timahhitam berupa PbBr2.
Oksida nitrogen yang terdapat dalam asap buang kendaraan berasal dari reaksi nitrogen dengan oksigen. Pada suhu rendah, kedua gas ini tidak akan salung bereaksi. Tetapi tingginya suhu dalam mesin kendaraan dan pengaruh loncatan bunga api listrik dari busi, membuat keduanya saling bereaksi. Setelah keluar dari knalpot kendaraan, nitrogen monoksida kemudian bereaksi dngan udara (oksigen) membentuk nitrogen dioksida.

Gas-gas yang terdapat dalam asap kendaraan bermotor tersebut banyak yang dapat menimbulkan kerugian, diantaranya CO2, CO, hidrokarbo, oksida nitrogen, dan oksida belerang. 
Sekarang bagaimana upaya mengurangi bahan pencemar?

Salah satu cara mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot kendaraan. Pengubah katalitik berupa silinder dari baja tahan karat yang berisi suatu struktur berbentuk sarang lebah yang dilapisi katalis (biasanya platina).

Pada sebagian pertama dari pengubah katalitik, karbon monoksida bereaksi dengan nitrogen monoksida membentuk karbon dioksida dan gas nitrogen.

Pada bagian berikutnya, hidrokarbon dan karbon monoksida ( jika masih ada) dioksidasi membentuk karbon dioksida dan uap air. Timbal dapat meracuni  dalam pengubah katalitik. Oleh karena itu, pengubah katalitik hanya dapat berfungsi jika kendaraan menggunakan bensin tanpa timbal.

Posted on Leave a comment

Bisakah Urin Menjadi Listrik ?

urine.jpg

Sebuah cara baru dengan sel bahan bakar yang dapat mengubah urin menjadi listrik bisa merevolusi cara kita untuk menghasilkan bioenergi, khususnya di negara-negara berkembang. Penelitian yang diterbitkan di Elektrochimica Acta, menjelaskan desain bari dari sel bahan bakar mikroba yang lebih kecil, lebih murah dan lebih kuat daripada yang bersifat tradisional. Continue reading Bisakah Urin Menjadi Listrik ?

Posted on 2 Comments

Bakteri Pun Berpotensi Menghasilkan Bensin

bakteri menghasilkan energi

141105122058-large

Sebuah tim internasional bioenginers telah meningkatkan kemampuan bakteri untuk menghasilkan isopentenol, senyawa dengan sifat yang mirip dengan bensin. Temuan ini bertujuan untuk mengembangkan langkah yang signifikan terhadap galur bakteri yang bisa menghasilkan jumlah industri terbarukan bio-bensin. Continue reading Bakteri Pun Berpotensi Menghasilkan Bensin

Posted on Leave a comment

Dari Kayu, Bisa Jadi Bahan Bakar yang Berguna

Membuat Bahan Bakar alternatif dari kayu

download

Para ilmuwan telah mengungkapkan metode baru untuk mengubah lignin, produk limbah biomassa menjadi bahan kimia sederhana. Inovasi ini merupakan langkah penting menggantikan bahan bakar berbasis minyak bumi dan bahan kimia dengan bahan yang dapat diperbaharui hal tersebut telah diungkapkan oleh Shannon Stahl selaku ahli kimia hijau di University of Wisconsin-Madison. Continue reading Dari Kayu, Bisa Jadi Bahan Bakar yang Berguna

Posted on 1 Comment

Mengubah Polusi Menjadi Energi Listrik

Peneliti dari Northwestern University telah menemukan suatu material yang dapat memanfaatkan polusi panas yang dihasilkan dari mesin kalor untuk menghasilkan listrik. Para peneliti tersebut menempatkan nanokristal garam batu (stronsium tellurida, SrTe) ke dalam timbal tellurida (PbTe). Material ini telah terbukti dapat mengkonversi kalor yang dihasilkan sistem pembuangan kendaraan (knalpot), mesin-mesin dan alat-alat industri yang menghasilkan kalor, hingga cahaya matahari dengan efisiensi yang jauh lebih tinggi dibanding penemuan-penemuan serupa sebelumnya. Continue reading Mengubah Polusi Menjadi Energi Listrik