tantangan air sebagai sumber bahan bakar.docx

7/23/2019 Tantangan Air sebagai Sumber Bahan Bakar.docx

1/4

Tantangan Air sebagai Sumber BahanBakar

Oleh: Yan Provinta Laksana

Dua pertiga bagian bumi dan manusia terbentuk dari zat cair ang berada dalam

sena!a air namun potensi air untuk diman"aatkan sebagai sumber energi masih

belum optimal malah men#adi isu politis ang menesatkan bah!a air bisa

digunakan sebagai bahan bakar pengganti minak bumi$ %ungkinkah air bisa

digunakan sebagai sumber energi pengganti bahan bakar "osil ang selama ini

dipakai oleh manusia& 'a!abna secara tak langsung air saat ini sudah men#adi

salah satu sumber energi utama di untuk kebutuhan manusia( listrik ang sehari)

hari dikonsumsi untuk men#alankan aktivitas baik industri dan rumah tangga salah

satuna adalah karena adana air$ Pembangkit Listrik Tenaga Air *PLTA+ sendiri

sudah men#adi suatu teknologi lazim ang dimiliki oleh negara ang memiliki

curahan air melimpah sebagai #enis bauran energina( termasuk pembangkit listrik

ang meman"aatkan debit dan aliran air ang berskala kecil sekalipun( mikro)hidro$

,amun bagaimana potensi air sebagai bahan bakar pengganti minak& Tantangan

inilah ang saat ini masih terus dipela#ari oleh manusia untuk mendapatkan

teknologi ang e-sien guna mengambil nilai bakar dari air salah satuna adalahteknologi elektrolisis$ Adalah dua peneliti asal Belanda( 'an .udolph Deiman dan

Adriaan Paets van Troost!i#k pada tahun /012 ang berhasil mengungkap "enomena

munculna gas mudah terbakar akibat dekomposisi air oleh adana aliran elektron

lalu diper#elas oleh Alessandro 3olta tahun /024 ang menggunakan aliran listrik

untuk menghasilkan gas hidrogen dari air ang kemudian men#adi dasar dalam

perancangan mesin elektrolisis oleh 5enobe 6ramme pada tahun /172$ Sebelum

membahas lebih #auh tentang proses elektrolisis maka perlu diberikan pemahaman

apakah ang dimaksud dengan elektrolisis& 8lektrolisis adalah proses dekomposisi

suatu sena!a kimia men#adi beberapa bagian unsur atau sena!a pembentukna

dengan menggunakan aliran elektron9listrik *Trasatti( /222+$ 8lektrolisis air sendiri

adalah memecah sena!a 4O men#adi dua unsur gas aitu gas hidrogen dan

oksigen sebagai penusunna untuk kemudian gas hidrogen inilah ang akan

men#adi sumber bahan bakar$


2/4

Se#enak kita menengok hasil prakara di masa sekolah dulu( elektrolisis air bisa

dilakukan dengan menggunakan percobaan sederhana aitu dengan merancang

dua elektoda katoda dan anoda lalu diberikan sumber tegangan listrik sebagai

aliran elektron kemudian dimasukkan ke dalam tangki atau tabung ang

mengandung air$ Aliran elektron akan memberikan energi pada air untuk melakukan

auto)ionisasi aitu proses pemecahan sena!a pembentukna untuk kemudian

men#adi sena!a gas hidrogen dan oksigen$ Diagram sederhana alat elektrolisis air

bisa dilihat di gambar berikut ini$

6ambar /$ Skema Alat Elektrolisis

Proses ang ter#adi pada elektrolisis air bisa di#elaskan dalam dua bagian besar

aitu pada katoda dan anoda$ .eaksi dekomposisina adalah sebagai berikut:

Anoda *kutub negati"+ : 44O*li;+ < O4*gas+ = >=*ion+ = >e)*ion+

?atoda *kutub positi"+ : >=*ion+ = >e)*ion+ < 44*gas+

6as hidrogen inilah ang diinginkan untuk disimpan atau langsung digunakan

sebagai gas pembakaran baik terutama untuk kebutuhan transportasi$ .eaksi pada

katoda biasa disebut dengan reaksi reduksi atau penangkapan elektron sedangkan

anoda mengalami oksidasi karena melepaskan elektron( inilah ang disebut denganmenghasilkan bahan bakar dari air$ 5oulias et al$ *4@@/+ men#elaskan bah!a

kendala terbesar dari elektrolisis ini adalah kemampuan air sendiri untuk

melakukan ionisasi( air adalah media penghantar listrik ang cukup bagus namun

tidak mudah mengalami auto)ionisasi terutama pada air murni karena

membutuhkan energi aktivasi ang cukup besar$ Seperti diketahui enthalpi reaksi


3/4

standar *+ elektrolisis adalah 41(1 k'9mol sedangkan entropi standar gas

hidrogen sebesar /C@(7 '9mol ? gas oksigen sebesar 4@(/ '9mol ? dan air murni

sebesar 0@ '9mol ?$ 'ika ditotal menurut hukum stoikiometri reaksi adalah:

/C@(7=*@(E4@(/+=0@F /7C(/> '9mol ? *total GS+

Pada suhu 4GH atau 421 ? besaran total entropina adalah:

/7C(/> '9mol I 421 F >1(7/ k'9mol *TGS+

Dan energi bebas 6ibbs ang diperoleh adalah hasil pengurangan enthalpi standar

dengan entropi total:

41(1 J >1(7/ F 4C0(/1> k'9mol

'ika / mol air adalah /1 gram air *sesuai dengan berat molekul air+ maka dalam /

gram air dibutuhkan energ bebas 6ibbs sebesar:

4C0(/1> I /1 F >472(C/0@> k'9gram

Apabila / k' adalah @(@@@400001 kKh maka energi listrik ang dibutuhkan untuk

mengkonversi satu gram air men#adi dua gram gas hidrogen adalah sebesar

/(/124 kKh *%erril( 4@@0+$

Selain energi listrik ang dibutuhkan untuk menghasilkan gas hidrogen tantangan

lain ang perlu dipikirkan adalah masalah keamanan aitu berkaitan dengan si"at

gas hidrogen ang ammable atau mudah terbakar$ 6as hidrogen pada tekanan

atmos"er dan suhu ruangan mudah sekali bereaksi dengan gas oksigen pada

kisaran >)0M volume gas bandingkan dengan gas alam atau metana ang akan

terbakar #ika volumena (C)/M$ 'ika gas hidrogen hendak disimpan sebelum

digunakan maka ang perlu dipersiapkan adalah tangki penampung ang cocok

secara material karena hidrogen #uga mudah bereaksi dengan berbagai #enis logam

untuk membentuk sena!a hidro)material$ Selain itu harus dipahami gas hidrogen

tidak seperti bahan bakar minak ang berbentuk cairan$ Densitas energi untuk gas

hidrogen adalah sembilan per seratus kali bahan bakar minak artina / liter tangki

bahan bakar minak mampu diisi sebesar 24(CC gram bahan bakar minak


4/4

berupa pertamaI sedangkan / liter tangki gas hidrogen hana mampu diisi (7/C

gram gas hidrogen tentu sa#a dibutuhkan tangki ang lebih besar untuk

menampung gas hidrogen ang cukup besar kuantitasna$ Salah satu teknologi

ang memungkinkan adalah mengubah gas hidrogen men#adi li;uid atau zat cair

dengan proses crogenic aitu gas hidrogen ditekan hingga mencapai tekanan 4@)

C@ megaPascal atau /21)420 atmos"er hingga terbentuk li;uidna dan material

tangki penimpan dirancang khusus dari bahan ang anti pecah saat guncangan

serta kuat pada tekanan tinggi$ ingga saat ini teknologi material ang sedang

dikembangkan untuk penimpanan hidrogen dalam bentuk cairan adalah carbon)

-ber dan polimer high densit ang mampu menimpan hidrogen cair secara aman

dan memiliki daa simpan dengan kapasitas hingga /@@ liter *Sunde( 4@@7+$

Sumber gambar: skema elektrolisis

,ote: 8ntalpiF8nergi ang dimiliki oleh suatu komponen untuk melakukan reaksi$

8ntropiF?uantitas energi ang dimiliki oleh suatu unsur atau sena!a dalam

kondisi tertentu$

6ibbs 8nergiF8nergi ang dibutuhkan suatu sistem untuk melakukan ker#a9usaha
http://www.instructables.com/id/Separate-Hydrogen-and-Oxygen-from-Water-Through-Elhttp://www.instructables.com/id/Separate-Hydrogen-and-Oxygen-from-Water-Through-El

tantangan air sebagai sumber bahan bakar.docx

Documents