Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penggunaan gas hidrogen sebagai sumber energi pada sel bahan bakarmenjadikannya sebagai potensi sumber energi di masa depan Salah satu permasalahan yang cukup perlu diperhatikan pada pemanfaatan hidrogen sebagai sumber energi ini adalah media penyimpanannya Untuk dapat menyimpan hidrogen dalam jumlah besar diperlukan tekanan operasi yang sangat tinggi dan temperatur yang sangat rendah Penyimpanan hidrogen dapat ditingkatkan dengan pemanfaatan fenomena adsorpsi gas hidrogen pada media berporos seperti Carbon Nanotube CNT Kapasitas adsorpsi hidrogen pada CNT ini juga dapat ditingkatkan dengan menyisipkan unsur doping pada CNT Salah satunya adalah dengan menyisipkan senyawa alkali metal seperti Lithium Simulasi dinamika molekuler proses adsorpsi hidrogen pada CNT dengan Lithium sebagai unsur doping ini memberikan perkiraan bahwa kapasitas adsorpsi hidrogendapat meningkat hingga 100 dibandingkan dengan kapasitas adsorpsi hidrogen pada CNT tanpa doping Lithium pada tekanan 40 atm dan temperatur 293 K dari sebelumnya 1 wt menjadi 2 wt

---

The uses of hydrogen gas as energy resources in fuel cell let it to be future energy resources potential One of the problems which need to be concerned about the uses of hydrogen gas as energy resources is its storage medium To be able to store hydrogen gas in large amount very high operational pressure and very low operational temperature are required Hydrogen storage capacity can be improved by using adsorption phenomena of hydrogen gas on porous medium like Carbon Nanotube CNT Hydrogen adsorption capacity of CNT can be improved too by inserting alkaline metal such as Lithium into CNT Molecular dynamic simulation of hydrogen adsorption process on Lithium doped CNT predicts that its hydrogen adsorption capacity can be improved until 100 compared to its hydrogen adsorption capacity without Lithium at pressure of 40 atm and temperature of 293 K from 1 wt become 2 wt"

"Berbagai upaya meningkatkan kapasitas adsorpsi hidrogen pada Carbon Nanotubes CNT banyak dilakukan diantaranya melalui: optimasi struktur, pengaturan unsur doping serta modifikasi pada CNT sehingga diperoleh CNT dengan karakteristik baru, atau material dengan struktur baru. Jenis material nanostruktur yang sekarang banyak menarik perhatian adalah Boron Carbide, Boron Nitride dan Carbon Nitride. Pada penelitian ini model struktur yang dibahas adalah Single-walled Triazine Nanotube SWTNT, SWTNT dengan substitusi Boron, Boron Substituted-Single Walled Triazine Nanotube SWBTNT serta SWTNT substitusi boron dengan doping lithium: Lithium Doped on Boron Substituted Single-walled Triazine Nanotube SWBTLi2NT yang secara struktur maupun aplikasi untuk penyimpanan hidrogen belum banyak dibahas. Pada tahap awal penelitian dilakukan kajian semi empirik untuk mendapatkan diamater optimum untuk menyimpan hidrogen. Diperoleh diameter optimum pada diameter kurang dari 5? atau pada diameter antara 11 ndash; 14 ?. Berdasarkan hasil tersebut selanjutnya dilakukan simulasi adsorpsi hidrogen Single-walled Carbon Nanotube SWCNT dan berbagai material nanostruktur dengan chiralitas 18, 0. Analisa termodinamik yang paling penting dilakukan adalah perhitungan nilai luas permukaan spesifik spesific surface area/SSA. Dari hasil perhitungan berbagai model material diperoleh nilai SSA berturut-turut 2600, 2730 dan 2828 dan 2458 m2/g. Dengan demikian maka dapat diduga modifikasi struktur dengan substitusi/doping logam pada material berbasis karbon akan meningkatkan kapasitas adsorpsi hidrogen. Modifikasi tersebut juga mengidentifikasikan adanya peningkatan energi adsorpsi hidrogen secara signifikan yang besarnya berturut-turut 1,2; 1,97; 2,25 dan 9,7 kkal/mol. Simulasi dinamika mulekular MD memberikan hasil kapasitas adsorpsi pada temperatur ruang berturut-turut sebesar 1,59; 2,17; 2,31 dan 6,31 wt , di tekanan 120 atm. Pada temperatur 233 K kapasitas adsorpsi meningkat menjadi 2,26; 2,96; 3,23 dan 6,82 wt serta 6,1; 6,84; 7,73 dan 8,52 wt pada temperatur 77 K. Untuk memverifikasi hasil simulasi dilakukan perbandingan dengan regresi model adsorpsi isotermal, perbandingan dengan hasil eksperimen, perbandingan dengan perhitungan Density Functional Theory DFT , simulasi Grand Canonical Monte Carlo GCMC serta hasil simulasi MD dari hasil yang telah terpublikasi. Perbandingan dengan perhitungan semi empirik maupun eksperimen, secara umum hasil simulasi lebih tinggi sekitar 10 ndash; 20 . Dengan hasil DFT dan GCMC, hasil MD lebih rendah 10 ndash; 20 dan dengan hasil MD peneliti lain perbedaannya berkisar 5-10. Hasil MD juga menunjukkan adanya kesesuaian dengan model adsorpsi isotermal Langmuir, model isotermal Sips maupun model isotermal Toth dengan nilai koefisien determinasi di atas 0,99 pada temperatur 298 K, di atas 0,95 pada temperatur 233 K dan di atas 0,85 pada temperatur 77 K. Analisa monolayer coverage menunjukkan bahwa tanpa doping lithium daerah yang sanggup dicover tidak melebihi 30 , 40 dan 55 masing-masing pada temperatur 298, 233 dan 77 K. Dengan doping lithium coveragenya naik hingga 300. Dicapai coverage hampir 100 pada temperatur 298, 233 dan 77 K berturut-turut pada tekanan 100, 30 dan 5 atm. Berbagai ukuran termodinamik menunjukkan bahwa tanpa modifikasi sulit bagi SWCNT memenuhi kriteria untuk aplikasi penyimpanan hidrogen. Langkah modifikasi yang dilakukan melalui substitusi dan doping logam merupakan peta jalan yang mengarah untuk didapatkannya material baru yang dapat memenuhi target Departemen Energi Amerika Serikat US DoE . Dengan demikian SWBTLi2NT dapat diusulkan sebagai material jenis baru yang memenuhi berbagai persyaratan untuk aplikasi hydrogen storage.

---

Various eff orts have been conducted intensively to increase the hydrogen adsorption capacity of Carbon Nanotubes CNT , such as structure optimization, doping element arrangement and structure modification to obtain new characteristics of CNTs, or newly acquired materials. New types of materials that now attract a lot of attention are Boron Carbide, Boron Nitride and Carbon Nitride.

The structural models discussed in this study are Single walled Triazine Nanotube SWTNT, Boron Substituted Single walled Triazine Nanotube SWBTNT and Single walled Triazine Nanotube with substitution of boron and lithium doping SWBTLi2NT which structurally and in application for hydrogen storage has not been much discussed.

Based on semi empirical study, it is obtained that the optimum diameter to store hydrogen is diameter less than 5 or diameter between 11 14. From this results, a Single walled Carbon Nanotube SWCNT simulation was performed on chirality 18.0 . The choice of chirality is to assure three dimensional symmetrical properties, when the material type is replaced by a more complex type of material.

Based on the results, further simulations were made on various material variations with 18, 0 chirality The first thermodynamic analysis performed was calculation of SSA value and in various models the material obtained the value of SSA respectively of 2600, 2730 and 2828 and 2458 m2 g. Thus it can be predicted that structural modification by substitution and doping on carbon based materials will increase the hydrogen adsorption capacity. The modification also identified a significant increase in hydrogen adsorption energy of 1.2, 1.97, 2.25 and 9.7 kcal mole.

The molecular dynamics simulation gives the result of adsorption capacity at room temperature is respectively of 1.59, 2.17, 2.31 and 6.31 wt . At temperature of the adsorption capacity increased to 2.26, 2.96, 3.23 and 6.82 wt while 6.1, 6.84, 7.73 and 8.52 wt at a temperature of 77 K.

To verify the simulation results, a comparison with the regression of the isothermal adosrpsi model, the comparison with the experimental results, the comparison with Density Functional Theory DFT calculations, Grand Canonical Monte Carlo GCMC simulations and MD simulation results from published reports were hold.

In general comparison with semi empirical and experimental calculations, the simulation result is higher about 10 20 . With DFT and GCMC results, MD results were lower about 10 20 and with the other MD results about 5 10 . The MD results also indicate compatibility with the Langmuir isothermal model of adsorption, Sips Langmuir isothermal model and Toth Langmuir isothermal model with a coefficient of determination above 0.99 at a temperature of 298 K, above 0.95 at a temperature of 233 K and above 0.85 at a temperature of 77 K.

The monolayer coverage analysis showed that without lithium doping the covered area did not exceed 30 , 40 and 55 respectively at temperatures of 298, 233 and 77 K. With lithium coverage doping rise up to 300 and achieved coverage of nearly 100 at 298, 233 and 77 K temperatures at 100, 30 and 5 atm pressure, respectively. The various thermodynamic properties showed that without modification it is to difficult for SWCNT to meet the criteria for hydrogen storage applications.

The modification step made through substitution and metal doping is a roadmap that leads to the discovery of new materials that can meet the US Department of Energy US DoE targets. Thus SWBTLi2NT can be proposed as a new type of material that meets various requirements for hydrogen storage applications."

"Dewasa ini pengembangan teknologi penyimpanan gas Hidrogen sebagai energi tanpa emisi terus dilakukan, terutama sebagai bahan bakar kendaraan ringan. Penggunaan material Boron Triazine sebagai modifikasi Carbon Nano Tube CNT untuk menyimpan gas Hidrogen secara adsorpsi merupakan salah satu pilihan untuk meningkatkan kapasitas CNT dalam menyimpan gas Hidrogen dan ringan sehingga mengurangi berat sistem secara keseluruhan dalam tangki penyimpanan. Penelitian ini menggunakan 2 metode sebagai perbandingan yaitu metode simulasi dinamika molekul dengan struktur modifikasi CNT pada ruang penyebaran hidrogen VMD, Packmol, Lammps yang kemudian diikuti dengan analisa termodinamika molekuler, dan metode Artificial Neural Network dengan menggunakan MATLAB. Kedua metode ini dilakukan untuk mengetahui kapasitas CNT yang sudah dimodifikasi untuk menyimpan gas Hidrogen. Wt yang tinggi dimiliki oleh Boron-Triazin CNT dengan temperatur 77 Kelvin yaitu 7.81. Konversi penggunaan Hidrogen pada 1 CNT material Boron Triazin menjadi listrik sebesar 0.17182 kWh/kg.

---

Nowadays the development of storage technology for Hydrogen as energy without emissions continues to be done, especially as light vehicle fuel. The use of Boron Triazine material as a modified Carbon Nano Tube CNT to store Hydrogen by adsorption is one of options to increase CNT capacity in storing Hydrogen and also light weight thereby reducing the overall system weight in storage tanks. This research uses two methods as comparison which are molecular dynamics simulation method with CNT modification structure on hydrogen dispersion chamber VMD, Packmol, Lammps followed by molecular thermodynamic analysis, and Artificial Neural Network method using Matlab. Both methods are performed to determine the capacity of CNT that have been modified to store Hydrogen. Highest wt is owned to Boron Triazine CNT with temperature 77 Kelvin which is 7.81 . So conversion of Hydrogen usage on 1 CNT of Boron Triazin material into electricity is 0.17182 kWh kg."

"Krisis energi merupakan salah satu permasalahan serius yang dihadapi saat ini. Kebutuhan akan sumber energi yang dapat diperbaharui dan bebas dari polusi menjadikan hidrogen sebagai salah satu sumber energi alternatif yang sangat berpotensi untuk dikembangkan. Namun, dalam penggunaan hidrogen sebagai sumber energi masih menemui kendala dalam proses penyimpanannya. Yakni, membutuhkan tangki bertekanan tinggi atau disimpan dalam keadaan dicairkan hingga suhu cryogenik. Salah satu cara mengatasi kendala tersebut adalah dengan sistem adsorpsi. Carbon Nanotube (CNT) merupakan media penyimpan yang baik karena memiliki luas permukaan dan volume pori yang besar. Penelitian secara eksperimental umumnya masih memerlukan biaya yang mahal, maka perlu didukung metoda lain untuk menunjangnya seperti Simulasi Dinamika Molekular. Simulasi kali ini akan dilakukan dalam kondisi isotermis, dimana temperatur yang akan digunakan adalah 253 K, 273 K, dan 293 K pada tekanan yang bervariasi dari 1- 18 atm. Hasil simulasi menunjukkan temperatur 253 K memiliki kemampuan adsorpsi lebih baik dari temperatur lainnya.

---

Energy crisis is one of the serious problems faced at present. The need for renewable energy sources and free of pollution makes hydrogen as one of alternative energy sources that are potentially to be developed. However, in the use of hydrogen as an energy source are still encountered obstacles in the process of storage. That is, the need of a high-pressure tank or stored in a liquified state to cryogenic temperature. One way of overcoming these barriers is by adsorption system. Carbon Nanotubes (CNT) is a storage medium that is good because it has a large surface area and large pore. Experimental research is generally still require a high cost, then it needs to be supported by other methods to support it as Molecular Dynamics Simulations. Simulation of this time will be performed in conditions of isotermis, where the temperature is to be used is 253 K, 273 K, and 293 K at a pressure varying from 1-18 atm. The result shows that temperature 253 K have better adsorption than the others."

"Adsorpsi gas hidrogen dalam material berpori seperti karbon merupakan teknik penyimpanan hidrogen bertekanan yang efektif dan sangat menjanjikan untuk diaplikasikan pada sistem penyimpanan hidrogen sebagai bahan bakar terutama pada kendaraan. Nanotube karbon (NTC) merupakan salah satu material karbon yang sangat berpotensi untuk digunakan dalam penyimpanan hidrogen selain karbon aktif.Potensi penyerapan gas hidrogen pada nanotube karbon yang dihasilkan dari produksi lokal diuji kemampuannya pada penelitian ini. Pengujiannya meliputi penentuan kapasitas adsorpsi gas hidrogen serta dinamika adsorpsi dan desorpsinya dari nanotube karbon produksi lokal pada temperatur isotermal 25 ºC dan tekanan 0-1000 Psia. Sebagai pembanding hasil percobaan, dilakukan juga uji yang sama terhadap nanotube karbon komersial yang diproduksi dari Chinese Academy of Sciences.Dari hasil pengujian adsorpsi gas hidrogen dengan kedua NTC menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi hidrogen terus meningkat secara seiring dengan meningkatnya tekanan pada temperatur isotermal 25 ºC. NTC lokal mempunyai kapasitas adsorpsi yang lebih rendah dibandingkan dengan kapasitas adsorpsi NTC komersial. Pada tekanan sekitar 960 psia, kapasitas adsorpsi NTC lokal dan NTC komersial berturut-turut 0,09 % dan 0,13 % berat. Mekanisme adsorpsi yang terjadi pada kedua NTC didasarkan pada interaksi fisik. Secara umum, data adsorpsi hidrogen dari kedua adsorben dapat direpresentasikan dengan baik oleh permodelan Langmuir, dengan % AAD di bawah 5. Dari hasil data dinamika dapat diketahui bahwa proses adsorpsi dan desorpsi pada kedua NTC berlangsung sangat cepat. Pada tekanan tertinggi (960 Psia), kesetimbangan adsorpsi dan desorpsi tercapai mendekati waktu 30 detik, sedangkan pada NTC lokal tercapai pada waktu 2 detik. Waktu pencapaian kesetimbangan pada proses adsorpsi baik pada NTC lokal maupun komersial pada tekanan tinggi lebih cepat dibandingkan pada tekanan rendah. Waktu pencapaian kesetimbangan pada proses desorpsi sedikit lebih cepat pada tekanan tinggi pada NTC komersial sedangkan pada NTC komersial hampir sama pada tekanan tinggi dan rendah. Secara keseluruhan dinamika adsorpsi dan desorpsi yang terjadi pada NTC lokal dan komersial baik pada tekanan rendah sampai tekanan tinggi dapat direpresentasikan dengan baik oleh model dinamika Gasem dan Robinson dengan % AAD di bawah 2.

---

Adsorption of hydrogen gas in porous material such as carbon is a effective pressurized hydrogen storage technique and very promising for application in hydrogen storage system for fuel, especially in vehicles. Carbon nanotubes (CNT) is one of the most potential of carbon materials for use in hydrogen storage beside activated carbon.Potential of hydrogen gas adsorption in carbon nanotubes generated from local production was tested in this study. The test includes the determination of hydrogen gas adsorption capacity and dynamics of adsorption and desorption of carbon nanotubes local production at isothermal temperature 25 ºC and pressure 0- 1000 Psia. As a comparison the results of the experiment, also conducted similar tests on commercially produced carbon nanotubes of the Chinese Academy of Sciences.From the test results of hydrogen gas adsorption with both CNT show that the hydrogen adsorption capacity increased with increasing pressure at isothermal temperature of 25ºC. Local CNT has a lower adsorption capacity compared with the adsorption capacity of commercial CNT. At pressures around 960 psia, the adsorption capacity of local and commercial CNT is 0.09% and 0.13% weight respectively. Adsorption mechanism that occurs at both the CNT based on physical interactions. In general, the hydrogen adsorption data of both the adsorbent can be represented well by the Langmuir model, with % AAD of less than 5. From the data, it is known that the dynamics of adsorption and desorption processes at both the CNT happened very quickly. At highest pressure (960 Psia), adsorption and desorption equilibrium of local CNT is reached approximately in 30 seconds, while commercial CNT is reached in 2 seconds. The rate of adsorption equilibrium at both local and commercial CNT at high pressure more rapidly than at low pressures. At process of desorption, the time of equilibrium is reached slightly faster at high pressure than low pressure in the commercial CNT, but almost similar in local CNT. Overall dynamics of adsorption and desorption that occurred at both CNT at low pressure to high pressure can be presented well by the model Gasem and Robinson with % AAD below 2."

"Energi hidrogen memiliki potensial yang besar sebagai energi yang bersih untuk digunakan di masa depan. Penggunaan gas hidrogen sebagai energi saat ini masih memiliki kendala, yaitu dalam sistem distribusi dan penyimpanannya. Salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan metode adsorpsi. Material Zeolit merupakan salah satu material yang berpotensial untuk digunakan sebagai media penyimpanan gas hidrogen. Riset secara eksperimental umumnya memerlukan biaya yang tinggi. Maka, diperlukan metode riset lain yang dapat menunjangnya. Pada riset ini, penulis menggunakan metode Simulasi Dinamika Molekuler. Variasi temperatur yang digunakan pada simulasi ini adalah 77, 100, 150, 200, 273, dan 298 K dengan variasi tekanan pada tiap temperatur adalah 1, 2, 4, 6, 8, dan 10 bar. Hasil simulasi kemudian dibandingkan dengan hasil riset secara eksperimental yang telah dilakukan oleh peneliti lainnya. Pada tekanan rendah dan temperatur tinggi, hasil simulasi mendekati hasil riset secara eksperimental. Namun pada tekanan tinggi dan temperatur rendah, hasil simulasi memiliki perbedaan secara signifikan dari riset secara eksperimental.

---

Hydrogen energy has great potential to become one of the clean energies of the future. The current use of hydrogen gas as an energy source still has problems, especially in the distribution and storage system. One solution to overcome these problems is to use the adsorption method. Zeolite material is considered to be a good material to be used as a storage medium for hydrogen gas. Experimental research generally still requires a fairly high cost. Therefore, we need another method that can support it. In this research, the author used the Molecular Dynamics Simulation method. The variation of temperature used in this simulation is 77, 100, 150, 200, 273, and 298 K with a variation of pressure at each temperature is 1, 2, 4, 6, 8, and 10 bar. Our simulation results are then compared with the results of experimental research conducted by other researchers. At low pressure and high temperature, the results of our simulation are close to the results of experimental research. But at high pressure and low temperature, the results of our simulation are significantly different from the results of experimental research."

"

Gas Hidrogen memiliki potensial yang cukup baik untuk digunakan sebagai sumber energi yang bersih pada masa depan. Gas hidrogen yang digunakan sebagai energi saat ini masih memiliki kendala, dimana dalam sistem penyimpanan gas hirdrogen itu sendiri. Ada salah satu cara untuk mengatasinya dimana dengan menggunakan metode yang dinamakan adsorpsi. Material Grafit merupakan adalah material yang memiliki potensial yang digunakan sebagai material penyimpanan gas hidrogen. Pada riset secara eksperimental memerlukan biaya yang sangat tinggi. Sehingga, dibutuhkan metode riset lain yang melakukan riset tersebut. Pada riset yang dilakukan, penulis menggunakan metode simulasi salah satunya adalah metode Simulasi Dinamika Molekuler. Pada riset simulasi yang dilakukan adanya variasi temperatur adalah 77 K, 100 K, 150 K, 200 K, 273 K, dan 296 K dan variasi tekanan pada temperatur adalah pada 1 atm, 8 atm, 10 atm ,14 atm ,18 atm,  dan 20 atm. Kemudian hasil simulasi dibandingkan dengan hasil riset eksperimental yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya.

 

 

---

Hydrogen gas has good potential to be used as a clean energy source in the future. Hydrogen gas that is used as energy at this time still has an administration, whereas in the hydrogen storage system itself. There is one way to overcome it where by using a method called adsorption. Graphite is a material that has the potential to be used as a hydrogen gas storage material. In this study, the cost of experiments is very high. Required, other research methods are needed that conduct the research. In the research conducted, the author uses simulation methods, one of which is the Molecular Dynamics Simulation method. In the simulation research conducted there are variations in temperature namely 77 K, 100 K, 150 K, 200 K, 273 K, and 296 K and variations in pressure at temperatures are 1 atm, 8 atm, 10 atm, 14 atm, 18 atm, and 20 atm. Then the results of the experiment are compared with the results of experimental studies that have been done by previous researchers.

"

"ABSTRAKHidrogen merupakan salah satu unsur yang melimpah dimuka bumi, hidrogen ditemukan bersenyawa dengan atom lain sehingga banyak terdapat di udara (seperti H2 dan NH2) maupun air (H2O), ketersediannya di kerak bumi sebesar 15,4%. Karena ketersediannya yang melimpah dan kemampuan menghasilkan sumber energi tanpa menghasilkan polusi udara dan air, maka hidrogen diproyeksikan sebagai sumber energi masa depan. Namun pemilihan material untuk alat penyimpanan hidrogen sangat penting karena hidrogen dalam fasa gas merupakan molekul yang reaktif sehingga membutuhkan penyimpanan dengan material yang tepat. Selain dari faktor keamanan, efektivitas adsorpsi hidrogen ke permukaan material juga menjadi fokusan utama. Oleh karena itu dipilihlah Grafena oksida, Grafena oksida adalah lembaran yang terbentuk dari lapisan tunggal Grafit oksida yang mudah untuk disintetis yang memiliki sifat elektoronik dan optik yang baik. Kelebihan menggunakan material Grafena oksida adalah harganya yang lebih murah dibanding Grafena murni dan tersedia dengan jumlah yang banyak. Gas yang dapat diserap material ini antara lain H2, CH4, CO2, N2, NH3, NO2, H2S, dan SO2. Riset yang dilakukan secara simulasi ini memungkinkan untuk menguji efektivitas adsorpsi dengan variasi temperatur dan tekanan yang lebih luas dan menggunakan biaya yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan riset eksperimental. Maka riset yang dilakukan penulis menggunakan metode Simulasi Dinamika Molekuler. Variasi temperatur yang digunakan adalah 77 K, 100 K, 200 K, 250 K, 295K dan tekanan memiliki variasi 1 bar, 5 bar, 10 bar, 20 bar, 40 bar dan 80 bar pada sistem yang dibuat konstan. Hasil yang didapat akan dibandingkan dengan literatur hasil riset secara ekperimental.

---

ABSTRACT

Hydrogen is one of the abundant elements on earth, hydrogen is found in compound with other atoms so that there are many in the air (such as H2 and NH2) and water (H2O), its availability in the earth's crust is 15.4%. Due to its abundant availability and ability to produce energy sources without producing air and water pollution, hydrogen is projected as a future energy source. But the selection of materials for hydrogen storage devices is very important because hydrogen in the gas phase is a reactive molecule that requires storage with the right material. Aside from safety factors, the effectiveness of hydrogen adsorption onto the surface of the material is also the main focus. Therefore graphene oxide was chosen, graphene oxide is a sheet formed from a single layer of graphite oxide which is easy to synthesize which has good electric and optical properties. The advantage of using graphene oxide material is that the price is cheaper than pure graphene and is available in large quantities. The gases that can be absorbed by this material include H2, CH4, CO2, N2, NH3, NO2, H2S, and SO2. Research conducted in this simulation makes it possible to test the effectiveness of adsorption with a wider variety of temperatures and pressures and uses a relatively lower cost compared to experimental research. Then the research conducted by the author uses the Molecular Dynamics Simulation method. The temperature variations used are 77 K, 100 K, 200 K, 250 K, 295 K, the pressure has a variation of 1 bar, 5 bar, 10 bar, 20 bar, 40 bar and 80 bar in a constant system. The results obtained will be compared with the research results experimentally."

"ABSTRAK

Kebutuhan manusia terhadap energi akan terus bertambah setiap tahunnya, diperkirakan pada tahun 2035 akan meningkat sebesar 41%. Salah satu energi alternatif yang sangat menjanjikan adalah hidrogen. Hidrogen merupakan energi ramah lingkungan dan memiliki energi per satuan massanya 4 kali lebih besar dari gas alam dan bensin. Solusi yang sedang dikembangkan saat ini adalah dengan menggunakan material berpori, carbon nanotube. Pada penelitian ini kemampuan carbon nanotube jenis purified MWCNT dan ACNT dalam mengadsorpsi gas hidrogen akan diuji pada 3 rentang temperatur isotermal yaitu 10, 20 dan 30oC, dengan masing-masing temperatur isotermal tersebut akan diuji pada rentang tekanan 0-1000 Psi. Dari hasil pengujian adsorpsi gas hidrogen dengan kedua adsorben menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi hidrogen terus meningkat seiring dengan meningkatnya tekanan pada temperatur isotermal 10, 20, dan 30oC. Purified MWCNT lokal mempunyai kapasitas adsorpsi yang lebih rendah dibandingkan dengan kapasitas adsorpsi ACNT komersial. Pada tekanan 1000 psia dan temperatur 20oC, kapasitas adsorpsi purified MWCNT lokal dan ACNT komersial berturut-turut 1,15 % dan 1,74% berat. Mekanisme adsorpsi yang terjadi pada kedua adsorben didasarkan pada interaksi fisik. Dari hasil data dinamika dapat diketahui bahwa proses adsorpsi dan desorpsi pada kedua adsorben berlangsung sangat cepat. Pada tekanan tertinggi (960 Psia), kesetimbangan adsorpsi dan desorpsi pada ACNT komersial tercapai mendekati waktu 40 detik, sedangkan pada purified MWCNT lokal tercapai pada waktu 15 detik. Waktu pencapaian kesetimbangan pada proses adsorpsi baik pada purified MWCNT lokal maupun ACNT komersial pada tekanan tinggi lebih cepat dibandingkan pada tekanan rendah. Begitu juga dengan waktu pencapaian desorpsi yang lebih tinggi dibandingkan saat adsorpsi.

---

ABSTRAK

The human needs of energi will be increasing by year, it is predicted that the needs will increase for 41% in 2035. One of the promising energi alternatives to overhelm the problem is hydrogen. To overcome the problem, hydrogen is stored in carbon nanotube. In this research, the capability of purified MWCNT and ACNT to store hydrogen will be tested in 3 range isothermal temperatur, they are 10, 20 and 30oC, and each temperatur will be experimented in range of pressure from 0-1000 Psia. From the test results of hydrogen gas adsorption with both adsorbent show that the hydrogen adsorption capacity increased with increasing pressure at isothermal temperature of 10, 20, dan 30oC. Local purified MWCNT has a lower adsorption capacity compared with the adsorption capacity of commercial CNT. At pressures around 1000 psia, the adsorption capacity of local and commercial CNT is 1,15 % and 1,74% weight respectively. Adsorption mechanism that occurs at both the adsorbent based on physical interactions. From the data, it is known that the dynamics of adsorption and desorption processes at both the adsorbent happened very quickly. At highest pressure (1000 Psia), adsorption and desorption equilibrium of purified local MWCNT is reached approximately in 15 seconds, while commercial ACNT is reached in 40 seconds. The rate of adsorption equilibrium at both local and commercial adsorbent at high pressure more rapidly than at low pressures. Thus, the rate of desorption equilibrium for both local and commercial adsorbents are faster than adsorption equilibrium."

"Rajungan merupakan salah satu komoditas unggulan ekspor Indonesia dengan total ekspor mencapai 40.000 per tahun. Satu ekor rajungan dapat menghasilkan limbah yang terdiri dari 57% cangkang, 3% daging reject, dan 20% air rebusan. Hal ini menunjukkan limbah cangkang rajungan sejumlah 23.000 ton per tahun yang menimbulkan masalah lingkungan. Limbah tersebut mengandung kitin yang dapat dikonversi menjadi kitosan melalui reaksi deasetilasi. Kitosan mengandung gugus fungsi amina (-NH2) dan hidroksil (-OH) sehingga memiliki kemampuan adsorpsi tinggi. Kitosan sebagai adsorben memiliki kelemahan pada sifat mekanis, stabilitas terhadap asam, stabilitas termal yang kurang baik, dan rendahnya porositas. Penambahan carbon nanotubes (CNT) pada polimer dapat memperbaiki kekuatan termal dan mekanik, serta meningkatkan konduktivitas termal dan elektrik. Penelitian ini melakukan pemanfaatan limbah cangkang rajungan yang mengandung kitin untuk dikonversi menjadi kitosan melalui proses demineralisasi, deproteinasi, dan deasetilasi. Lalu, melakukan fungsionalisasi kovalen pada MWCNT dengan campuran HNO3 dan H2SO4 (3:1, v/v), dan membentuk adsorben komposit Kitosan-MWCNT dalam larutan 1% CH3COOH. Proses adsorpsi ion tembaga (II) dilakukan dari larutan sintetis CuSO4 dengan penentuan kondisi optimum meliputi pH larutan sintetis CuSO4 dan waktu kontak. Derajat deasetilasi kitosan hasil penelitian adalah 71,25% yang dihitung dari hasil karakterisasi FTIR. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan pada morfologi permukaan adsorben kitosan-MWCNT sebelum dan setelah proses adsorpsi. Hasil karakterisasi AAS menunjukkan waktu kontak optimal adalah 120 menit dan pH larutan CuSO4 sintetis optimal adalah 4,5 untuk proses adsorpsi ion tembaga (II) dengan menggunakan adsorben kitosan-MWCNT. Isoterm adsorpsi dari penelitian ini adalah isoterm adsorpsi Langmuir.

---

Crab is one of Indonesia's leading export commodities with a total export of 40.000 tons per year. Crab market produces waste consisting of 57% shell, 3% reject meat, and 20% boiled water. In a year, the total waste of crab is 23.000 tons which causes environmental problems. The crab shell waste contains chitin which can be converted into chitosan through deacetylation reaction. The presence of the amine and hydroxyl groups on the chitosan chain can act as chelation sites for metal ions and thus increasing its suitability as an adsorbent. Chitosan as an adsorbent has poor mechanical properties, low resistance to acid, thermal resistance, and low porosity. The addition of CNTs in polymer/biopolymer matrix improves its mechanical and thermal strength, high electrical and thermal conductivity. This research utilizes crab shell waste which contains chitin converted into chitosan through demineralization, deproteination, and deacetylation. Then, MWCNT is functionalized with a mixture of HNO3 and H2SO4 (3:1, v/v), and generates the Chitosan-MWCNT adsorbent composite in 1% CH3COOH solution. The copper (II) ion adsorption process was carried out from CuSO4 solution with optimum conditions including pH of synthetic CuSO4 solution and contact time. The deacetylation degree of chitosan was 71.25% which was calculated through FTIR characterization. The results of SEM characterization showed that there was no significant difference in the surface morphology of the chitosan-MWCNT adsorbent before and after the adsorption process. The result of AAS characterization showed that the optimal contact time was 120 minutes and the optimal pH of synthetic CuSO4 solution was 4.5 for the Cu (II) metal ion adsorption process using chitosan-MWCNT adsorbent. The adsorption isotherm of this study is the Langmuir adsorption isotherm."