Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"This book about describes the principles and materials challenges for the conversion of sunlight into hydrogen through water splitting at a semiconducting electrode. Readers will find an analysis of the solid state properties and materials requirements for semiconducting photo-electrodes, a detailed description of the semiconductor/electrolyte interface, in addition to the photo-electrochemical (PEC) cell. Experimental techniques to investigate both materials and PEC device performance are outlined, followed by an overview of the current state-of-the-art in PEC materials and devices, and combinatorial approaches towards the development of new materials. Finally, the economic and business perspectives of PEC devices are discussed, and promising future directions indicated."

"This book presents the readers with the modeling, functioning and implementation of solar hydrogen energy systems, which efficiently combine different technologies to convert, store and use renewable energy. Sources like solar photovoltaic or wind, technologies like electrolysis, fuel cells, traditional and advanced hydrogen storage are discussed and evaluated together with system management and output performance. Examples are also given to show how these systems are capable of providing energy independence from fossil fuels in real life settings."

"Hidrogen merupakan sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan yang sangat potensial untuk menggantikan bahan bakar fosil. Banyak metoda dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen. Pemecahan air secara fotoelektrokimia adalah salah satu metode yang sangat menjanjikan untuk mengkonversi sinar matahari menjadi energi kimia. Dalam penelitian ini, fotokatalis TiO2 nanotube arrays TNTAs tersensitasi CdS nanopartikel diinvestigasi sebagai elektroda dalam sel surya quantum dot sensitized solar cell, QDSSC yang digabung dengan sistem sel fotoelektrokimia PEC dan digunakan sebagai strategi baru untuk produksi hidrogen melalui proses pemecahan air. Dalam risalah laporan disertasi ini disampaikan hasil investigasi terhadap sintesis, karakterisasi, dan aktivitas fotoelektrokatalisis elektroda TiO2 nanotube arrays TNTAs dan elektroda TNTAs tersensitasi CdS nanopartikel. Elektroda TNTAs disintesis dengan metode oksidasi elektrokimia plat titanium dalam larutan etilen glikol. Pengaruh konsentrasi elektrolit, potensial anodisasi, waktu anodisasi, jarak antar elektroda, dan suhu kalsinasi diinvestigasi dalam pekerjaan ini, dengan tujuan untuk memperoleh struktur tubular yang seragam dan rapat sehingga dapat meningkatkan sifat fotokatalitik material TiO2. Sensitizer CdS nanopartikel dideposisikan pada permukaan TNTAs dengan metode succesive ionic layer adsorption and reaction SILAR yang dibantu dengan ultrasonikasi. Pengujian sistem sel gabungan QDSSC-PEC untuk produksi hidrogen dilakukan dengan memvariasikan kondisi percobaan yaitu variasi zona katalisis katoda, variasi konsentrasi hole scavenger dan variasi intensitas cahaya. Hasil karakterisasi memperlihatkan diameter dalam TNTAs meningkat dari 15 nm sampai dengan 80 nm dengan meningkatnya potensial anodisasi dari 15 V sampai dengan 60 V. sementara panjang tabung meningkat dari 2 m menjadi 7,6 m dengan meningkatnya waktu anodisasi dari 15 menit sampai dengan 120 menit pada potensial anodisasi 40 V. Elekroda yang dipreparasi pada kondisi 40 V selama 45 menit dalam elektrolit etilen glikol yang mengandung 0,3 NH4F dan 2 H2O; jarak antar elektroda 1,5 cm; suhu kalsinasi 4500C memperlihatkan struktur tabung yang rapat dan seragam dan mempunyai aktivitas fotokatalisis terbaik dengan efisiensi fotokonversi sebesar 16 dibawah penyinaran sinar UV. Data XPS TNTAs yang disensitasi CdS nanopartikel memperlihatkan komposisi kimia dan chemical state fotokatalis sebagai struktur CdS/TiO2. Hasil pengukuran SEM elektroda CdS/TNTAs yang disintesis menggunakan metode SILAR-ultrasonikasi memperlihatkan CdS tersebar merata di permukaan mulut tabung, bagian dalam dan luar tabung. Dari hasil pengamatan TEM diperoleh ukuran CdS nanopartikel sebesar 6-10 nm. Kurva DRS memperlihatkan nilai band gap sekitar 2,28-2,32 eV yang mengindikasikan keberadaan partikel CdS pada elektroda CdS/TNTAs. Efisiensi fotokonversi CdS/TNTAs dibawah penyinaran sinar tampak sebesar 12,03 , 5 kali lebih besar dibandingkan elektroda TNTAs murni.Hasil pengujian sistem sel gabungan QDSSC-PEC memperlihatkan pembentukan gelembung udara sebagai hidrogen pada katoda dan oksigen pada anoda. Hasil pengukuran kromatografi gas menunjukkan munculnya puncak kromatogram gas hidrogen dan oksigen . Jumlah gas hidrogen yang dihasilkan sangat ditentukan oleh kondisi percobaan yang dilakukan. Kondisi percobaan optimum diperoleh dengan menggunakan katoda Pt/Ti, konsentrasi hole scavenger metanol 20 dan intensitas cahaya 160 mW/cm2. Laju pembentukan gas hidrogen yang terbentuk pada kondisi optimum sebesar 13,44 L/men. Efisiensi energi sel untuk produksi hidrogen melalui proses pemecahan air sebesar 4,78. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa sel QDSSC-PEC mempunyai potensi yang menjanjikan sebagai strategi baru dalam menghasilkan hidrogen melalui proses pemecahan air secara artificial fotosintesis.

---

Solar hydrogen is a potential renewable energy source and environmentally friendly to replace fossil fuel. Many methods can be used to generate hydrogen. Photoelectrochemical water splitting is one of the most promising methods for convert of solar to chemical energy. In this study, CdS nanoparticles sensitized TiO2 nanotube arrays CdS TNTAs was investigated for use as an electrodes in solar cell systems quantum dot sensitized solar cell, QDSSC which combined with photoelectrochemical cell QDSSC PEC and used as a new strategy for the production of hydrogen through water splitting process.

In this dissertation report, we investigated the results of synthesis, characterization and photoelectrochemical activity of TNTAs and CdS TNTAs electrodes. The effect of electrolyte concentration, anodization potential, anodization time, the distance between the electrodes, and the calcination temperature were investigated in this work, with the aim to obtain a high ordered nanotubular structure and have a good photocatalytic activity. The sensitizer of CdS nanoparticles was deposited on the TNTAs surface by successive ionic layer adsorption and reaction SILAR method assisted with ultrasonication technique. The testing of QDSSC PEC cells for hydrogen production is done by varying the experimental conditions that variations of catalysis zone cathode , variation of hole scavenger concentration and light intensity variations.

The characterization results showed that the pore diameter of TNTAs increase from 15 nm to 80 nm with increasing anodization potential from 15 to 60 V, while the tube length increase from 2 m to 7.6 m with increasing anodization time from 15 to 120 minutes at 40 V of anodization potential. The TNTAs electrode was prepared at 40V and 45 minutes in the electrolyte of ethylene glycol containing 0.3 NH4F and 2 H2O the distance between the electrodes of 1.5 cm calcinations temperature at 4500C shows a well ordered nanotubular structures with the inner tube diameter was about 80 nm, the tube length was about 5.7 m and have the best photocatalytic activity with the photoconversion efficiency of 16 under UV light illumination.

The FE SEM results of CdS TNTAs electrode shows that CdS nanoparticles uniformly decorated on the top surface , inner wall and outer wall TNTAs without clogging at the nanotube mouth. The XPS spectra of CdS sensitized TNTAS electrode shows the chemical composition and chemical state as the CdS and TiO2 structure. The TEM image of the CdS TNTAs shows that CdS nanoparticles were abundantly deposited inside the TNTAs and a crystalline CdS nanoparticles was grown on an anatase TiO2 with particle size of 6 nm. The DRS curve shows the band gap value of about 2.28 to 2.32 eV, indicating the presence of CdS nanoparticles on the CdS TNTAs electrode. The energy photoconversion efficiency of CdS TNTAs was 12.03 under visible light illumination, which five times higher than that of a pure TNTAs electrode. The evaluating results of QDSSC PEC cell showed the formation of air bubbles as hydrogen gas at the cathode and oxygen gas at anode surface.

The measurement results of gas chromatography showed the chromatogram peaks of hydrogen and oxygen. The amount of hydrogen gas produced is determined by the experimental conditions conducted. The optimum experimental conditions obtained using Pt Ti cathode, 20 of methanol concentration as hole scavenger and light intensity of 160 mW cm2. The formation rate of hydrogen gas at optimum condition is 13.44 L men. The energy efficiency of cell for hydrogen production from water splitting process is 4.78. This results indicates that the QDSSC PEC cell have promising potential as a new strategy to generate hydrogen, which one may call an artificial photosynthetic water splitting process."

"Penelitian ini dilakukan analisa geospasial, tekno ekonomi terhadap potensi pengembangan produksi hydrogen hijau di Indonesia. dengan bahan sumber daya energi terbarukan khususnya dari energi matahari dan energi angin. Melalui pemodelan geospasial dengan memanfaatkan teknologi geographic information system (GIS), potensi teknis dari sumber daya alam di suatu wilayah dapat diidentifikasi secara visual. Area yang memadai untuk dikembangkan sebagai lokasi pembangkit energi terbarukan yang akan diintegrasikan dengan fasilitas produksi hydrogen hijau dapat diestimasi dari sisi kuantitas, lebih lanjut identifikasi ini dapat membantu dalam menilai kelayakan ekonomis terhadap pengembangan jenis sumber energi. Analisa terkait aspek teknis dilakukan melalui perhitungan estimasi energi yang dapat dihasilkan dari tenaga surya dan tenaga angin. Sedangkan analisa ekonomi dilakukan melalui estimasi nilai Levelized Cost of Energy (LCOE) dan Levelized Cost of Hydrogen (LCOH) maupun perbandingan berdasarkan data penelitian yang telah ada. Penelitian berbasis pemodelan spasial dan tekno-ekonomis dinilai mampu memberi pandangan umum terkait potensi produksi hydrogen hijau dari energi terbarukan serta biaya produksinya dalam skala nasional, serta diharapkan dapat menjadi salah satu metodologi standar untuk diterapkan dalam memproyeksi pengembangan proyek produksi hydrogen hijau di masa mendatang. Hasil studi ini menunjukkan bahwa pembangkit energi terbarukan berbasiskan energi matahari dan energi angin cukup potensial untuk dikembangkan secara nasional, dengan catatan pemilihan lokasi dilakukan dengan seksama untuk menghindari konflik terkait tata guna lahan. Meskipun demikian secara umum biaya produksi hydrogen saat ini dinilai masih cukup tinggi dibandingkan komoditas energi lainnya akibat faktor biaya produksi energi terbarukan serta biaya teknologi electrolysis yang relatif cukup tinggi, dibandingkan energi fosil. Pada akhirnya pengembangan industry hydrogen hijau secara nasional patut didukung dengan mempersiapkan infrastruktur penunjang baik berupa infrastruktur fisik maupun kebijakan yang berpihak terhadap industry terkait di sektor hulu maupun hilir.

---

This thesis presents a geospatial techno-economic analysis on the potential of low-cost and large-scale green hydrogen production in Indonesia. In this study, the potential of the hydrogen production using power feedstock sources from solar energy, wind power energy will be analysed. Utilizing geographic information system (GIS), a technical potential and economic assessment of hydrogen production can be visually depicted. The geospatial model visualizes the suitable areas potential for green hydrogen production sourcing from solar irradiation and wind energy system. The technical aspect of hydrogen potential is determined by the yield of the solar or wind system, based on currents knowledge of technologies. While the economic assessment is determined by the levelized cost of energy and hydrogen, LCOE and LCOH using cost input data. The research based on spatial modelling gives a general overview of the production price and potential-of green hydrogen generation from intermittent renewables sources on a national level. geospatial techno-economic analysis proves to be a suitable method to visualize the future hydrogen production development Our rough estimation shows that large-scale PV, wind farm integrated with hydrogen production potential could be potentially developed throughout the country. However, the economic scale may not be sufficient due to higher price of renewables electricity than current fossil fuel based of energy and high electrolyzer cost technology. Consequently, in order to support developing national green hydrogen strategies will require an integrated planning supported by dedicated infrastructure as well as right policy framework."

""Providing the world's growing population with its increasing demands for energy is a major challenge for science, business and society alike. Energy can be generated from many sources, but not all sources are suitable for every application. Much of today's technology has been built on solid, liquid and gaseous fuels derived from fossil sources. However, the supply of these is finite and their combustion produces carbon dioxide, one of the gases responsible for global warming. Therefore, alternative sources of energy are required which are renewable, sustainable and carbon neutral."."This textbook explores the production of biofuels as alternatives to fossil fuels, focusing on the technological issues that need to be addressed for any new fuel source. Each type of biofuel currently in production is considered in detail, covering the benefits and problems with production and use and the potential for biological material to provide sufficient energy for the world's population - the principles on which future fuel development are based."--BOOK JACKET.ContentsEnergy and fossil fuel useConsequences of burning fossil fuelMitigation of global warmingBiological solid fuelsGaseous biofuelsLiquid biofuels to replace petrolLiquid biofuels to replace dieselThe benefits and deficiencies of biofuels."

"Renewable diesel atau bahan bakar diesel terbarukan adalah bahan bakar diesel alternatif yang dibuat dari hydrotreating minyak nabati dan memiliki struktur kimia yang sangat mirip dengan bahan bakar diesel konvensional, yaitu alkana rantai lurus C15-C18. Penelitian ini difokuskan pada pemodelan trickle-bed reactor skala besar untuk memproduksi renewable diesel melalui reaksi hydrotreating minyak nabati non-pangan dengan katalis NiMoP/Al2O3.Model yang dibuat adalah model trickle-bed reactor 2D axissymmetric berbentuk silinder tegak dengan diameter 1,5 m dan tinggi 6 m dengan mempertimbangkan perpindahan massa, momentum, dan energi di fasa gas, cair, dan padatan katalis. Reaktor yang dimodelkan berisi katalis berbentuk bola dengan diameter 1/8 inch, dengan kondisi operasi: tekanan 500 psig dan suhu umpan 325oC. Triolein dengan konsentrasi sebesar 5% wt di dalam pelarut dodekana diumpankan ke dalam reaktor sebagai fasa cair, dan hidrogen dengan perbandingan 188 mol hidrogen/ mol triolein diumpankan sebagai fasa gas. Kecepatan umpan gas masuk adalah sebesar 0,2 m/s.Hasil simulasi menunjukkan bahwa konversi minyak nabati (triolein) adalah sebesar 10,6%, yield produk sebesar 2,17% wt, dan kemurnian produk sebesar 2,14% wt. Untuk mencapai konversi dan kualitas produk yang lebih tinggi, simulasi lebih lanjut dilakukan dengan memvariasikan kecepatan gas umpan pada kondisi isotermal. Kondisi optimum yang diperoleh untuk reaktor isotermal adalah kecepatan gas umpan sebesar 0,005 m/s dengan konversi 99,1%, yield 81,7%, dan kemurnian produk 56,1% wt.

---

Renewable diesel is an alternative fuel used in diesel engines which is mainly made from vegetable oils and has very similar chemical structure with fossil diesel fuel. Renewable diesel consists mainly of straight-chain alkanes in the range of diesel fuel (C15-C18). This research is focused on modeling a large-scale trickle-bed reactor to produce renewable diesel via non-edible vegetable oil hydrotreating with NiMoP/Al2O3 catalyst.

The two-dimensional axisymmetry of a non-isothermal vertical cylindrical trickle-bed reactor with the diameter of 1.5 m and the height of 6 m was modeled using computational fluid dynamics by considering mass, momentum, and energy transfer in gas, liquid and solid phases. The reactor is packed with spherical catalyst particles of 1/8-inch diameter under the the pressure of 500 psig and the inlet temperature of 325 oC. Triolein of 5% wt in dodecane is fed as liquid phase, and hydrogen of 188 mol hydrogen/triolein is fed as gas phase. The inlet gas velocity is 0.2 m/s.

The simulation results show that the vegetable oil (triolein) conversion is 10.6%, the product yield is 2.17% wt and the product purity is 2.14% wt. To achieve higher conversion and product quality, further simulation is conducted by varying the inlet gas velocity for isothermal condition. The optimum condition is reached at inlet gas velocity of 0.005 m/s, with 99.1% conversion, 81.7% wt yield, and 56.1% wt product purity."

"Sebuah terobosan ide terbaru untuk memproduksi bahan bakar hidrogen adalah dengan memanfaatkan biomassa dalam sistem bioelektrokimia, salah satunya adalah Microbial Electrolysis Cell (MEC). MEC adalah sebuah metode untuk memproduksi gas hidrogen dari material organik. Selain konsumsi energi yang sangat rendah, sistem MEC ini mampu menggunakan limbah lumpur sebagai substrat bagi komunitas bakteri di dalamnya. Upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi hidrogen adalah dengan mengoperasikan MEC pada jarak antar elektroda yang optimal. Salah satu masalah besar yang senantiasa timbul dalam penggunaan sistem MEC ialah keberadaan metanogen, yaitu bakteri penghasil metana yang dapat menurunkan yield produksi biohidrogen. Kultur bakteri yang digunakan akan divariasikan, yaitu mixed culture dan bakteri gram negatif. Penelitian ini akan menggunakan metode kontrol biologis dengan bioelektroda yang diperkaya bakteri denitrifier untuk menginhibisi pertumbuhan metanogen. Variasi jarak antar elektroda dilakukan untuk menemukan kondisi yang optimal. Komposisi gas headspace reaktor akan diuji menggunakan Gas Chromatography untuk menganalisis kandungan hidrogen dan metana. Penggunaan bakteri mixed culture sebagai kultur bakteri sistem MEC dapat memproduksi hidrogen 96,8% lebih banyak dibandingkan dengan bakteri gram negatif. Penambahan  isolat Pseudomonas stutzeri terbukti dapat menurunkan kadar metana pada sistem MEC sebesar 83,7% dengan. Berkurangnya jarak antar elektroda dari 1 cm ke 0,5 cm dapat meningkatkan kadar hidrogen 65%.

---

The latest breakthrough idea for producing hidrogen fuel is by utilizing biomass in bioelectrochemical systems, which is Microbial Electrolysis Cell (MEC). MEC is a method for producing hidrogen gas that is managed from organic materials. In addition to very low energy consumption, the MEC system is able to use sludge waste as a substrate for the bacterial community to be implemented. The rate of hidrogen production with MEC is relatively lower when compared to air fermentation and electrolysis methods. Efforts that can be made to increase hidrogen production are by increasing the MEC at optimal distance between electrodes. One of the major problems that arises from the use of the MEC system is methanogens, the methane-producing bacteria causing loses of biohidrogen production. The bacterial cultures used will be varied, which are  mixed cultures and gram negative bacteria. This study will use biological control methods in bioelectrode forms enriched with denitrifier bacteria to inhibit the growth of methanogens. Variation in the distance between electrodes is done to find the optimal condition. The composition of the reactor chamber gas headspace will be supported by using Gas Chromatography to analyze hydrogen and methane reserves. Using a mixed culture of bacteria as a bacterial culture system MEC can produce hydrogen 96.8% more if compared to gram negative bacteria. The addition of denitrifier isolates was shown to reduce methane levels in the MEC system by 83.7% by using Pseudomonas stutzeri. Reducing the distance between electrodes from 1 cm to 0.5 cm can increase hydrogen levels by 65%."

"Tempurung kelapa awalnya merupakan produk yang jarang digunakan, namun kini tempurung kelapa sudah berkembang menjadi barang komoditas yang bersaing di pasar international. Salah satu produk turunan dari tempurung kelapa adalah briket. Tercatat pada 2019 indonesia sudah mengekspor 467.050 Ton briket kelapa ke seluruh dunia dengan nilai ekspor USD 151,9 juta tumbuh 4,69% YoY 2018 . Dengan meningkatnya produksi briket, perlu dilakukan evaluasi terhadap dampak lingkungan dari industri briket arang kelapa. Disamping produk jadi yang menghasilkan emisi ketika digunakan, proses pengolahan dan produksi briket sendiri juga menghasilkan emisi. Emisi tersebut berasal dari proses awal yaitu transportasi bahan baku, proses produksi hingga proses pengemasan dan pengiriman barang jadi. Pada proses distribusi, emisi akan dihasilkan dari mesin kendaraan. Pada proses produksi emisi akan berasal dari penggunaan motor listrik dan mesin oven serta penggunaan alat listrik pada proses pengemasan.Dilakukan penelitian dengan menggunakan Life Cycle Assessment (LCA) untuk mengukur dampak lingkungannya, penelitian ini menilai dampak lingkungan yang dihasilkan dari daur hidup briket arang kelapa, kemudian dilakukan improvement. Penyumbang terbesar terhadap dampak lingkungan terbesar ada pada tahap drying, dimana proses drying berkontribusi rata rata sebesar 52% dari keseluruhan proses produksi diikuti proses mixing, blending dan molding dengan persentase 27,7%. Dari ketiga raw material, dampak terbesar dihasilkan oleh arang kelapa berkontribusi sebesar 55,3% diikuti tapioka sebesar 44,68% dan air 0,01%. Dan hasil improvement menunjukan hasil positif dari setiap aspek yang terdampak diperoleh hasil bahwa skenario improvement lebih baik dari skenario existing dengan melakukan perubahan variabel jarak pengiriman raw material serta durasi mixing akhirnya mencatatkan emisi dampak lingkungan yang lebih rendah.

---

Coconut shells, once rarely utilized, have now become a valuable international commodity, particularly as raw material for briquettes. In 2019, Indonesia exported 467,050 tons of coconut briquettes valued at USD 151.9 million, marking a 4.69% increase from 2018. This growth was supported by 350 briquette producers in Indonesia. Coconut briquettes are used in various countries, including those in Asia, the Middle East, and Europe, for cooking and as hookah fuel. Additionally, coconut charcoal can be used as activated carbon. Coconut briquettes are considered a new and renewable energy source (NRE) due to their high heat output and low emissions. However, their production process also generates CO2 emissions that negatively impact the environment. The research was conducted at PT. ABC, located in Bogor, using Life Cycle Assessment (LCA) to measure its environmental impact. This study assesses the environmental impacts generated from the life cycle of coconut charcoal briquettes and subsequently implements improvements. The results of these improvements show positive outcomes in all affected aspects, indicating that the improvement scenario is better than the existing scenario. Changes in the variables such as the distance of raw material transportation and mixing duration resulted in lower environmental impact emissions were recorded."