JURNAL INOVATOR
Jurnal Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK JAMBI
Jurnal Inovator.
Vol.
No.
6Ae8 homepage: w.
id/index/inovator Pengaruh Temperatur Terhadap Pembentukan Metana Dari CO2 Dengan Zn Dan Katalis Ni/Al2O3 Yona Tolunaa, *.
Robert Junaidia.
Mustain Zamharia Teknik Kimia.
Politeknik Negeri Sriwijaya.
Jl.
Srijaya Negara.
Bukit Lama.
Kec.
Ilir Bar.
Kota Palembang.
Sumatera Selatan, 30128.
Indonesia
INFO ARTIKEL
Riwayat Artikel:
Diterima 24 Januari 2025 Diterima setelah direvisi 21 April 2025 Disetujui 29 Mei 2025 Abstract-Carbon dioxide (CO.
gas has become a major threat to the earth's environment because its emissions are increasing every year.
The greenhouse effect, which causes global warming, increases the earth's temperature, melts glaciers and raises sea levels, among others, is mainly caused by CO 2 emissions equivalent to 80% of total emissions.
The formation of CH4 from CO2 at low temperatures is a significant breakthrough in understanding the role and use of CO2, although its conversion rate is still very low.
This study aims to convert CO2 gas into methane gas using Ni/Al2O3 catalysts and to study the impact of temperature variations and catalyst activation through in situ methods.
This study utilizes CO 2 as a raw material with a Ni/Al2O3 catalyst and temperature variations in units .
C) that will be regulated at 110 oC and 120 oC.
The methane gas (CH.
produced will be analyzed using a Multi Gas Detector Analyzer.
The study showed that the highest methane gas content produced in situ was obtained at 120 AC with the 5th/Ni_R4 catalyst treatment, which Kata kunci:
CO2
Metana (CH.
Metanasi CO2 Ni/Al2O3 Zink (Z.
Intisari- Gas karbon dioksida (CO.
telah menjadi ancaman besar bagi lingkungan bumi karena emisinya mengalami peningkatan setiap tahunnya.
Efek rumah kaca, yang menyebabkan pemanasan global, meningkatkan suhu bumi, mencairnya gletser dan menaikkan permukaan air laut, dan lain-lain, terutama disebabkan oleh emisi CO2 yang setara dengan 80% dari total emisi.
Pembentukan CH4 dari CO2 pada suhu rendah adalah terobosan signifikan dalam memahami peran dan penggunaan CO 2, meskipun tingkat konversinya masih sangat rendah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengubah gas CO2 menjadi gas metana menggunakan katalis Ni/Al2O3 serta untuk mempelajari dampak variasi temperatur dan aktivasi katalis melalui metode in situ.
Penelitian ini memanfaatkan CO2 sebagai bahan baku dengan katalis Ni/Al2O3 dan variasi temperatur dalam satuan .
C) yang akan diatur sebesar 110 oC dan 120 oC.
Gas metana (CH.
yang dihasilkan akan dianalisis menggunakan Multi Gas Detector Analyzer.
Penelitian menunjukkan bahwa kadar gas metana tertinggi yang dihasilkan secara in situ diperoleh pada suhu 120 AC dengan perlakuan katalis ke-5/Ni_R4, yaitu sebesar 50,56%.
Pendahuluan Emisi gas karbon dioksida (CO.
telah menjadi ancaman besar bagi lingkungan bumi karena emisinya meningkat dari tahun ke tahun.
Sebagai alternatif.
CO2 yang ditangkap dapat digunakan dan diubah menjadi bahan bakar dan bahan kimia, misalnya dengan menghasilkan metana kering untuk produksi gas sintesis, atau CO2 itu sendiri .
Upaya-upaya seperti transisi ke sumber energi bersih, konservasi lahan dan hutan, serta inovasi teknologi karbon rendah sangat penting untuk mengurangi emisi CO2 dan menjaga keseimbangan iklim global.
Proses pembentukan CH4 dari CO2 pada suhu rendah adalah kemajuan signifikan dalam memahami peran dan penggunaan CO2, meskipun tingkat konversinya masih sangat rendah .
Metana adalah bahan bakar yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi yang dapat diperbarui.
Ridzuan * Corresponding Author:
E-mail:yonatoluna111@gmail.
com (Yona Tolun.
telah melakukan penelitian yang berfokus pada konversi katalitik karbon dioksida (CO.
menjadi metana .
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengurangi dampak pemanasan global serta menyediakan solusi untuk mengatasi krisis penipisan energi.
Studi ekstensif telah dilakukan pada beberapa sistem katalitik berbasis logam menggunakan Ni.
Katalis berbasis Ni adalah yang paling banyak dipelajari karena aktivitas dan selektivitasnya yang tinggi untuk pembentukan metana serta biayanya yang rendah.
Eksperimen awal mereka telah mengungkapkan bahwa katalis Ni/Al2O3 dengan kandungan nikel 24% menunjukkan aktivitas yang baik untuk metanasi karbon dioksida .
Zhong dkk .
melakukan penelitian dengan metode baru dan sederhana untuk mengubah karbon dioksida menjadi metana dalam larutan air dengan menggunakan katalis Ni yang disintesis secara in situ, dan air sebagai sumber hidrogen serta logam yang melimpah di tanah (Zn atau F.
sebagai agen pereduksi.
Hasil Jurnal Inovator.
Vol.
No.
6Ae8 yang diperoleh sangat memuaskan, mencapai 98% metana dari CO2 atau HCO3 pada suhu 300AC, dengan jumlah katalis yang digunakan sebanyak 75 gram.
Katalis Ni yang terbentuk secara in situ tidak hanya menunjukkan kinerja katalitik yang sangat baik, tetapi juga kestabilan yang tinggi.
Penelitian ini bertujuan untuk mencegah deposit karbon dan meningkatkan aktivitas katali s.
Chen dkk, .
telah melakukan penelitian metanasi CO2 dengan katalis Ni/Al2O3 dengan suhu optimum 400 AC konversi CO2 yang dihasilkan baik sekitar 3% penurunan konversi 3% yang diuji dengan 3x siklus berkelanjutan selama 74 jam .
Aditya dkk .
, dapat disimpulkan bahwa reaksi yang dilakukan pada reaksi hidrogenasi CO2 menjadi metana ini konversi yang didapat masih kecil yaitu sebesar 13,56% dengan suhu optimal 60 oC dan jumlah katalis 9 gram serta penambahan promotor sebanyak 8 gram .
reaktor bagian atas.
Kemudian menekan tombol power heater, sehingga lampu indikator heater menyala.
Analisa Hasil Percobaan Metode analisis dilakukan dengan menggunakan Multi Gas Detector Analyzer, yang mampu mengukur jenis dan kandungan senyawa dalam sampel secara kualitatif maupun kuantitatif.
Dengan bantuan gas pembawa, sampel yang diinjeksikan ke dalam kromatografi gas akan diubah menjadi fasa uap sebelum dialirkan melalui kolom kapiler.
Perbedaan sifat kimia dan waktu yang diperlukan untuk masing-masing senyawa menyebabkan senyawa campuran berubah menjadi senyawa tunggal .
Hasil Dan Pembahasan Hasil analisis gas yang dihasilkan dari hasil penelitian yang telah dilakukan ditunjukkan pada Tabel 2.
Metode Penelitian Tabel 2.
Data Analisis Gas yang Dihasilkan Tabel 1.
Alat yang Digunakan No.
Alat Kuantitas Fixed Bed Reactor Seperangkat alat Regulator CO2 Perlakuan Suhu Katalis .
C) Hasil Pemeriksaan (%) CH4
CO2
Ni_R0 1,73 1,62 1,47 Selang Transparan 5 meter Ni_R1 Ring Selang Ni_R2 Tabung CO2 Ni_R3 1,38 Urine Bag Ni_R4 1,34 Mur dan Baut 4 pasang Ni_R0 1,64 Bola Karet Ni_R1 1,52 Tabung Katalis Ni_R2 1,28 Kunci Socket T Ni_R3 1,07 Ni_R4 1,01 Prosedur Penelitian Pembuatan Larutan NaOH 4 M Menimbang 40 gram larutan Natrium Hidroksida (NaOH), kemudian tambahkan aquadest hingga mencapai volume yang ditandai pada labu ukur 250 ml.
Persiapan Katalis Menimbang katalis Ni/Al2O3 sebanyak 50 gram secara perlahan ditambahkan larutan NaOH 4 M, lalu dipanaskan selama 2 jam diatas penangas air.
Setelah dipanaskan, endapan katalis dibilas dengan air deionisasi dan dikeringkan menggunakan vakum.
Prosedur Operasi Unit Setelah mempersiapkan seluruh peralatan dan bahan yang akan dipakai dalam proses metanasi.
Selanjutnya hubungkan alat ke power supply dan Pastikan semua katup mengarah ke aliran yang diinginkan dan pastikan telah terkunci rapat menggunakan ring selang.
Selanjutnya, membuka katup reaktor dengan melepas baut yang ada pada reaktor lalu masukkan endapan katalis yang telah di aktivasi sebanyak 50 gram menjadi Ni_R0 ke dalam tabung katalis dan meletakkannya ke dalam reaktor.
Masukkan logam promotor Zn yang telah ditimbang dan katalis nikel alumina ke dalam Kemudian larutkan 40 gram NaOH ke dalam gelas kimia 250 ml.
Setelah itu, meletakkan larutan NaOH 4 M tersebut ke bagian tempat yang telah disediakan dekat dengan pipa saluran pompa untuk dialirkan ke Produksi Hasil Gas Metana Pada kenaikan temperatur dan perlakuan katalis secara berulang.
CH4 yang dihasilkan tidak menurun tetapi bahkan lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan katalis dan temperatur diawal .
Hal ini terjadi karena struktur Ni atau katalis berubah menjadi semakin halus setelah diberi perlakuan katalis sebanyak beberapa kali .
Penelitian ini dilakukan lebih lanjut dengan dilakukan penambahan promotor Zn yang dipilih yaitu sebanyak 10 gram, penambahan Zn membantu meningkatkan efisiensi katalis dalam mempercepat reaksi pembentukan gas metana dengan mengaktivasi permukaan katalis .
Nilai CH4 cenderung meningkat ketika Zn ditambahkan dan suhu meningkat .
CH4 (%vo.
Bahan Baku untuk Percobaan : Gas Karbon dioksida (CO.
Air Deionisasi.
Zink (Z.
NaOH.
Ni/Al2O3.
Aquadest.
T 110 C
T 120 C
Ni_R0 Ni_R1 Ni_R2 Ni_R3 Ni_R4 Perlakuan Katalis Gambar 1.
Hasil Produksi Gas Metana ISSN 2615-5052 (Onlin.
Jurnal Inovator.
Vol.
No.
6Ae8 Dapat dilihat pada Gambar 1 menunjukkan persentase gas CH4 pada perlakuan katalis dan variasi temperatur semakin naik secara beraturan.
Diperoleh hasil terendah 27,89% lalu semakin naik dengan hasil tertinggi ialah 50,56%.
produk gas metana yang dihasilkan.
Adapun aktivasi atau regenerasi katalis diperlukan untuk mengembalikan atau meningkatkan aktivitas katalis yang mungkin berkurang akibat penggunaan atau pengaruh lingkungan.
Perlakuan katalis yang paling baik terjadi pada Ni_R4 dengan hasil Gas Metana sebesar 50,56% lebih tinggi dibandingan dengan Ni_R0-Ni_R4.
Kinerja yang baik dari katalis yang telah diaktivasi atau diregenerasi dapat mempercepat reaksi metanasi, meningkatkan konversi gas CO2 menjadi produk gas CH4, serta menghasilkan produk yang lebih bersih dan sesuai dengan standar kualitas yang diinginkan.
Ucapan terima kasih Penulis menyampaikan terima kasih kepada Politeknik Negeri Sriwijaya dan seluruh staf Jurusan Teknik Kimia yang telah memberikan dukungan moral dan ilmu pengetahuan bagi pelaksanaan penelitian ini.
Gambar 2.
Gas CO2 yang Gagal Bereaksi Membentuk Gas Metana
Referensi